JP2008082287A - Dpf regeneration device - Google Patents
Dpf regeneration device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008082287A JP2008082287A JP2006265125A JP2006265125A JP2008082287A JP 2008082287 A JP2008082287 A JP 2008082287A JP 2006265125 A JP2006265125 A JP 2006265125A JP 2006265125 A JP2006265125 A JP 2006265125A JP 2008082287 A JP2008082287 A JP 2008082287A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dpf
- generator
- engine
- temperature
- regeneration
- 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.)
- Pending
Links
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 title claims abstract description 62
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
Description
本発明は、DPFにて捕集された粒状物質を燃焼させて、DPFを再生させるDPF再生装置に関するものである。 The present invention relates to a DPF regenerator that regenerates DPF by burning particulate matter collected by the DPF.
従来、ディーゼルエンジンの粒状物質(PM)捕集装置として、現在DPD(Diesel Particulate Defuser)、DPF(Diesel Particulate Filter)などのディーゼルパティキュレート処理装置が使用されている。 Conventionally, diesel particulate processing devices such as DPD (Diesel Particulate Defuser) and DPF (Diesel Particulate Filter) are currently used as particulate matter (PM) collection devices for diesel engines.
そのDPFは、エンジンの排気管の途中に設置され、DPFの再生時(PMの除去時)にはエンジンの燃焼室にポスト噴射などを行い、排気温度を上昇させ自動再生を行っている。 The DPF is installed in the middle of the exhaust pipe of the engine, and during regeneration of the DPF (when PM is removed), post-injection or the like is performed in the combustion chamber of the engine to raise the exhaust temperature and perform automatic regeneration.
ところで、ディーゼルエンジンには、コモンレールシステムの採用により、超高圧での燃料噴射を実現し、燃焼効率を高め、PM・黒煙を低減し、さらにコモンレールシステムを電子制御し、1000分の1秒単位で噴射時期、噴射量をきめ細かくコントロールし、燃焼の最適化を図り、NOxを低減するものがある。 By the way, the diesel engine uses a common rail system to achieve ultra-high pressure fuel injection, increase combustion efficiency, reduce PM and black smoke, and electronically control the common rail system, in units of 1 / 1000th of a second. There are some which control the injection timing and the injection amount finely to optimize the combustion and reduce NOx.
このようなディーゼルエンジンでは、DPF内のセラミックフィルターで捕集したPMを、電子制御式コモンレールシステムのきめ細かい燃料噴射や、排気スロットルの採用などの排気温度制御により、効率的に燃焼させて、フィルター(DPF)を再生するようにしている。 In such a diesel engine, PM collected by the ceramic filter in the DPF is efficiently combusted by exhaust gas temperature control such as fine fuel injection of an electronically controlled common rail system and adoption of an exhaust throttle, and a filter ( DPF) is regenerated.
このフィルターの再生は走行中自動的に行われるが、走行条件によっては、アイドリング状態での手動再生が必要となる場合もある。 This filter regeneration is automatically performed during traveling, but depending on traveling conditions, manual regeneration in an idling state may be required.
しかし、このような構成のディーゼルエンジンで自動再生を行った場合、エンジン始動時に以下の問題が発生する。 However, when automatic regeneration is performed with a diesel engine having such a configuration, the following problems occur when the engine is started.
(1)エンジン始動時に排気温度を上昇させるため、必要以上に燃料を噴射して燃費が悪化してしまう。 (1) Since the exhaust temperature is raised when the engine is started, fuel is injected more than necessary, resulting in deterioration of fuel consumption.
(2)エンジン負荷が大きくならないため、エンジンの暖機に時間がかかり、エンジンオイルのフリクションが軽減されない。 (2) Since the engine load does not increase, it takes time to warm up the engine, and engine oil friction is not reduced.
(3)エンジン水温が上昇しないため、アイドリングストップを開始できる時間が減少し、燃費を悪化させる。 (3) Since the engine water temperature does not rise, the time during which idling stop can be started is reduced and fuel consumption is worsened.
そこで、例えば、特許文献1には、DPFにヒータを設けると共に、そのヒータに発電機で発電した電力を供給してDPFを加熱し、排気温度を上昇させるようにしたディーゼルパティキュレートフィルタ装置が提案されている。
Therefore, for example,
しかしながら、特許文献1のディーゼルパティキュレートフィルタ装置では、ヒータに電力を供給する発電機が、振動源であるエンジンに直接取り付けられているため、発電機は、耐振動性能のレベルの高いものが求められるという問題があった。
However, in the diesel particulate filter device of
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、DPFヒータに電力供給を行う発電機に必要とされる耐振動性能レベルの低減を図ったDPF再生装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a DPF regeneration device that solves the above-described problems and reduces the vibration resistance level required for the generator that supplies power to the DPF heater.
上記目的を達成するために本発明は、車両のエンジンの排気系にディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)が設けられ、そのDPFにて捕集された粒状物質を燃焼させて、該DPFを再生するようにしたDPF再生装置において、上記DPFを加熱するためのDPFヒータと、そのDPFヒータに電力を供給すべく接続され、上記車両の推進軸に発電機クラッチを介して連結された再生用発電機と、上記エンジンを暖機運転する際に、上記発電機クラッチを接続して上記推進軸の動力にて上記再生用発電機を発電作動させ、その発電された電力を上記DPFヒータに供給し上記DPFを再生するための制御手段とを備えたものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a diesel particulate filter (DPF) is provided in an exhaust system of a vehicle engine, and particulate matter collected by the DPF is burned to regenerate the DPF. A DPF heater for heating the DPF, a regeneration generator connected to the DPF heater for supplying electric power, and connected to the propulsion shaft of the vehicle via a generator clutch. When the engine is warmed up, the generator clutch is connected, the regeneration generator is operated by the power of the propulsion shaft, and the generated power is supplied to the DPF heater. And a control means for reproducing.
好ましくは、上記再生用発電機は、上記車両のフレームに取り付けられたものである。 Preferably, the regeneration generator is attached to a frame of the vehicle.
好ましくは、上記DPFの温度を検出するためのDPF温度検出手段を備え、上記制御手段は、上記DPF温度検出手段にて検出された上記DPFの検出温度が所定温度以下のとき、上記DPFヒータに通電して上記DPFの再生を行うものである。 Preferably, a DPF temperature detecting means for detecting the temperature of the DPF is provided, and the control means is provided in the DPF heater when the detected temperature of the DPF detected by the DPF temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature. The DPF is regenerated by energization.
好ましくは、上記制御手段は、上記エンジンの暖機を行うための暖機スイッチを備え、その暖機スイッチがオン、かつ上記DPF温度検出手段にて検出された上記DPFの検出温度が所定温度以下のとき、上記DPFヒータに通電して上記DPFの再生を行うものである。 Preferably, the control means includes a warm-up switch for warming up the engine, the warm-up switch is turned on, and the detected temperature of the DPF detected by the DPF temperature detecting means is equal to or lower than a predetermined temperature. At this time, the DPF heater is energized to regenerate the DPF.
好ましくは、上記暖機スイッチは、上記エンジンの冷却水温が所定水温以下のときオンになり、所定温度を超えるときオフになるものである。 Preferably, the warm-up switch is turned on when the engine coolant temperature is equal to or lower than a predetermined water temperature, and is turned off when the engine temperature exceeds a predetermined temperature.
本発明によれば、DPFヒータに電力供給を行う発電機に必要とされる耐振動性能レベルの低減を図ることができるという優れた効果を発揮するものである。 According to the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that it is possible to reduce the level of vibration resistance required for a generator that supplies power to a DPF heater.
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態のDPF再生装置は、例えば、トラックなどの大型車両などに適用される。 The DPF regeneration device of this embodiment is applied to a large vehicle such as a truck, for example.
図1に基づき車両およびDPF再生装置の概略構造を説明する。 A schematic structure of the vehicle and the DPF regeneration device will be described with reference to FIG.
図1に示すように、車両40は、車台をなすフレーム41と、そのフレーム41に搭載されたエンジン42と、そのエンジン42の動力を駆動輪43に伝達するための車両動力伝達手段44とを備える。
As shown in FIG. 1, a vehicle 40 includes a frame 41 forming a chassis, an
本実施形態の車両40は、FR車であり、車両40の前方にエンジン42が設けられ、後方に駆動輪43が設けられる。また、車両前方のフレーム41には、図示しない懸架装置により支持された従動輪45が設けられる。
The vehicle 40 of the present embodiment is an FR vehicle, and an
フレーム41は、はしご型フレームであり、前後方向に延びる一対のサイドメンバ46、46と、それらサイドメンバ46、46間に設けられ前後に間隔を隔てて配置された複数のクロスメンバ47とを備える。
The frame 41 is a ladder-type frame, and includes a pair of side members 46 and 46 extending in the front-rear direction, and a plurality of
車両動力伝達手段44は、変速機クラッチ48を介してエンジン42に接続された変速機49と、その変速機49に継手(例えば、ユニバーサルジョイント)50を介して一端が接続された推進軸51と、その推進軸51の他端に接続されたディファレンシャル53と、そのディファレンシャル53から車幅方向外方に各々延びると共に、先端部に駆動輪43が各々取り付けられた一対の駆動軸56、56とを備える。
The vehicle power transmission means 44 includes a
推進軸51は、前後方向に複数(図例では3つ)に分割され、それら分割された軸が、継手(例えば、ユニバーサルジョイント)57、57にて連結される。また、推進軸51には、後述するDPF再生装置1の推進軸側プーリ8が設けられる。
The propulsion shaft 51 is divided into a plurality (three in the illustrated example) in the front-rear direction, and the divided shafts are connected by joints (for example, universal joints) 57 and 57. Further, the propulsion shaft 51 is provided with a propulsion
エンジン42は、複数の気筒を有するエンジン本体58と、そのエンジン本体58に吸気を供給するための吸気系(図示せず)と、エンジン本体58からの排気を排出するための排気系59と、エンジン本体58を制御するためのエンジン制御装置(以下、ECUという)60とを備える。
The
また、図示しないが、エンジン42には、照明などに電力を供給するためのエンジン取付発電機が取り付けられる。エンジン取付発電機は、例えば、エンジン本体58にマウントされクランク軸(図示せず)からギヤ(あるいはベルトなど)にて動力が伝達されるクランク軸駆動のものである。
Although not shown, an engine-mounted generator for supplying electric power to lighting or the like is attached to the
エンジン本体58は、冷却水にてエンジン本体58を冷却する冷却装置(図示せず)と、その冷却装置の冷却水の温度を検出するための冷却水温センサ(冷却水温検出手段)61とを備える。その冷却水温センサ61は、後述するDPF再生装置1の暖機スイッチ15に検出信号(水温)を送信すべく接続される。
The engine
ECU60は、エンジン回転数センサ(図示せず)などのセンサ類、燃料噴射装置(図示せず)などのアクチュエータ類に接続される。そのECU60は、基本的に、エンジンの運転状態(例えば、エンジン負荷、エンジン回転数)に基づき燃料噴射量を算出する。 The ECU 60 is connected to sensors such as an engine speed sensor (not shown) and actuators such as a fuel injection device (not shown). The ECU 60 basically calculates the fuel injection amount based on the operating state of the engine (for example, engine load, engine speed).
また、ECU60は、DPF再生装置1の暖機スイッチ15に接続され、その暖機スイッチ15が、例えば、冷間始動時などにオンとなると、エンジン運転状態に基づき算出された燃料噴射量を所定量だけ増分して、暖機を早める暖機運転を行うようにしている。
Further, the
図示しないが、吸気系は、エンジン本体58の各気筒の吸気ポートに各々連通する吸気マニフォールドと、その吸気マニフォールドに連通する吸気管とを有する。
Although not shown, the intake system includes an intake manifold that communicates with the intake port of each cylinder of the
図1に示すように、排気系59は、エンジン本体58の各気筒の排気ポートに各々連通する排気マニフォールド65と、その排気マニフォールド65に連通する排気管66とを有する。
As shown in FIG. 1, the
その排気管66は、排気マニフォールド65から車両後方に延び、その中間部に、エンジン42の排気中に含まれる粒状物質(以下、PMという)を除去するためのディーゼルパティキュレートフィルタ(ディーゼルパティキュレート装置、DPD、以下、DPFという)67が設けられる。
The exhaust pipe 66 extends from the exhaust manifold 65 to the rear of the vehicle, and a diesel particulate filter (diesel particulate device) for removing particulate matter (hereinafter referred to as PM) contained in the exhaust of the
そのDPF67は、排気管66に介設された筒状のケーシング68と、そのケーシング68内に収容されPMを捕集するフィルタ本体(例えば、セラミックフィルター)(図示せず)と、そのフィルタ本体を加熱して暖めるためのDPFヒータ2と、ケーシング68内に臨んで設けられDPF67の温度を検出するためのDPF温度センサ(DPF温度検出手段)6とを備える。DPF67は、後述するDPF再生装置1の再生用発電機3にて発電された電気エネルギを、熱エネルギとして貯めるよう構成される。
The
DPFヒータ2は電気ヒータであり、再生用発電機3で発電された電力が供給される。
The
また、排気系59には、排気中のCO(一酸化炭素)やHC(炭化水素)などを除去するための酸化触媒(図示せず)が設けられる。その酸化触媒は、例えば、DPF67のケーシング68内に、フィルタ本体の上流側や下流側に配置される。
The
本実施形態では、DPF67のフィルタ本体にて捕集されたPMを燃焼させて、該DPF67のフィルタ本体を再生するようにしたDPF再生装置1が設けられる。
In the present embodiment, a
そのDPF再生装置1は、上記DPFヒータ2と、そのDPFヒータ2に電力を供給すべく接続された再生用発電機3と、その再生用発電機3に推進軸51からの動力を伝達するための発電機動力伝達手段4と、その発電機動力伝達手段4およびDPFヒータ2を制御するための制御手段5と、その制御手段5に接続された上記DPF温度センサ6と、再生用発電機3に接続され余剰電力を貯めるためのバッテリ7、7とを備える。
The
再生用発電機3は、上記車両40の推進軸51に、後述する発電機クラッチ11を介して連結され、その出力が制御手段5を介してDPFヒータ2に供給される。
The
その再生用発電機3は、上記エンジン42に取り付けられたエンジン取付発電機(図示せず)とは別に設けられ、本実施形態では、上記車両40のフレーム41のサイドメンバ46に、図示しない取付具によりに取り付けられる。
The
発電機動力伝達手段4は、推進軸51に設けられた推進軸側プーリ8と、その推進軸側プーリ8にベルト9を介して連結された発電機側プーリ10と、その発電機側プーリ10および再生用発電機3の入力軸を断接可能に連結する発電機クラッチ11とを備える。
The generator power transmission means 4 includes a propulsion
発電機クラッチ11は、具体的には、フィールドコイル12(図2参照)を有する電磁クラッチからなり、そのフィールドコイル12の通電が制御手段5により切り換えられることで断接が制御される。
Specifically, the generator clutch 11 comprises an electromagnetic clutch having a field coil 12 (see FIG. 2), and the connection / disconnection is controlled by switching the energization of the
このように発電機クラッチ11は、推進軸51から取り出された動力の再生用発電機3への伝達を断接するものであり、その発電機クラッチ11が接続されると、該発電機クラッチ11を介して再生用発電機3が駆動される。
Thus, the generator clutch 11 connects and disconnects transmission of the power extracted from the propulsion shaft 51 to the
図2に示すように、制御手段5は、エンジン42の暖機を行うための暖機スイッチ(以下、暖機SWという)15と、変速機49がニュートラル以外のときにオン、ニュートラルのときにオフになるニュートラルスイッチ(以下、ニュートラルSWという)16と、車両40のアクセル(アクセルペダル)が踏み込まれていないときにオン、踏み込まれたときにオフになるアクセルスイッチ(以下、アクセルSWという)17と、変速機クラッチ48が接続のときオン、切断のときオフになるクラッチスイッチ(以下、クラッチSWという)18と、それらニュートラルSW16、アクセルSW17、およびクラッチSW18の全てがオン(接)のとき、あるいは暖機SW15がオンのとき発電機クラッチ11を接続作動させる発電機リレー19と、DPF67の温度に基づきオンオフ作動する温度センサSW20とを備える。
As shown in FIG. 2, the control means 5 is turned on when the warm-up switch (hereinafter referred to as warm-up SW) 15 for warming up the
具体的には、正極21に、ニュートラルSW16、アクセルSW17およびクラッチSW18が直列に接続され、そのクラッチSW18の負極側端子に、発電機リレー19が接続される。
Specifically, the
その発電機リレー19は、クラッチSW18および負極22に各々接続されたコイル部25と、そのコイル部25により断接が切り換えられるクラッチ側接点26およびヒータ側接点27とを有する。
The generator relay 19 has a
クラッチ側接点26は、一方の端子(負極側)が発電機クラッチ11のフィールドコイル12に接続され、他方の端子(正極側)が正極21に接続される。クラッチ側接点26は、発電機リレー19のコイル部25が通電されると閉じ、そのクラッチ側接点26が閉じることで発電機クラッチ11のフィールドコイル12が通電される。
The clutch side contact 26 has one terminal (negative electrode side) connected to the
ヒータ側接点27は、一方の端子(負極側)がDPFヒータ2に接続され、他方の端子(正極側)が温度センサSW20を介して正極21に接続される。ヒータ側接点27は、発電機リレー19のコイル部25が通電されると閉じる。そのヒータ側接点27と温度センサSW20との両方が閉じることでDPFヒータ2が通電される。
The heater side contact 27 has one terminal (negative electrode side) connected to the
温度センサSW20は、DPF温度センサ6に検出温度(DPF温度)を取得すべく接続され、DPF温度センサ6で検出されたDPF67の温度が所定温度以下のとき閉じられ(オン)、所定温度を超えるとき開かれる(オフ)。
The temperature sensor SW20 is connected to the DPF temperature sensor 6 to obtain a detected temperature (DPF temperature), and is closed (ON) when the temperature of the
暖機SW15は、一方の端子(正極側)が正極21に接続され、他方の端子(負極側)が発電機リレー19の正極側端子に接続される。より具体的には、暖機SW15の他方の端子は、クラッチSW18の負極側端子と発電機リレー19の正極側端子との間のライン28に接続される。
The warm-
その暖機SW15は、冷却水温センサ61に検出温度(冷却水温)を取得すべく接続され、その冷却水温センサ61で検出されたエンジン42の冷却水温が所定水温以下のとき閉じられ、所定温度を超えるとき開かれる。
The warm-
ここで、所定水温は、エンジン本体58の暖機が必要であるか否かを判断すべく設定された水温であり、図例では、約40℃であるがこれに限定されない。
Here, the predetermined water temperature is a water temperature set to determine whether or not the engine
以上の制御手段5によると、発電機リレー19のコイル部25は、暖機SW15がオンのときに通電され、またニュートラルSW16、アクセルSW17およびクラッチSW18が全てオンのときに通電される。
According to the control means 5 described above, the
なお、暖機SW15、ニュートラルSW16、アクセルSW17、およびクラッチSW18は、例えば、現行車両に既存の装置として設けられているようなものでもよい。 Note that the warm-up SW15, the neutral SW16, the accelerator SW17, and the clutch SW18 may be provided as existing devices in the current vehicle, for example.
次に、図2および図3に基づき実施形態のDPF再生装置1の作動を説明する。
Next, the operation of the
本実施形態では、エンジン始動時に走行発電を行い、エンジン負荷を増加させ、エンジン排気・冷却水・オイルの温度を上昇させ、走行発電によって得られた電力を、DPF67など高い温度の状態を保つ必要がある装置に熱としてエネルギを貯めるようにした、エンジン始動時の暖機制御を行う。 In this embodiment, it is necessary to generate power when the engine is started, increase the engine load, increase the temperature of the engine exhaust / cooling water / oil, and maintain the electric power obtained by the power generation in a high temperature state such as DPF67. A warm-up control is performed at the time of starting the engine so that energy is stored as heat in a certain device.
より具体的には、DPF再生装置1の制御手段5は、車両40の走行時にECU60がエンジン42を暖機運転する際に、上記発電機クラッチ11を接続して上記推進軸51の動力にて上記再生用発電機3を発電作動させ、その発電された電力を上記DPFヒータ2に供給し上記DPF67を再生する。
More specifically, the control means 5 of the
このように、本実施形態では、DPFヒータ2に電力を供給する再生用発電機3を推進軸駆動としたので、再生用発電機3は耐振動性能のレベルの低いものを用いることができ、コスト低減を図ることができる。
Thus, in this embodiment, since the
ここで、発電機を推進軸51で駆動することがクランク軸で駆動するよりも優位である点を以下に説明する。 Here, the point that driving the generator with the propulsion shaft 51 is superior to driving with the crankshaft will be described below.
クランク軸駆動の発電機では構造上、振動源であるエンジン42へのマウントが前提となるため、耐振動性能は、レベルの高いものが要求される(例えば、40G〜50G程度)。
Since the crankshaft-driven generator is structurally premised on mounting to the
これに対して、推進軸駆動の再生用発電機3では、ベルト9を介することで車両40のフレーム41などへの搭載が可能となり、エンジン42の加振力が直接入力されないので、クランク軸駆動に比べて要求される耐振動性能のレベルを下げることが可能となる(例えば、20G程度)。
On the other hand, the propulsion shaft driven
さらに、本実施形態では、エンジン取付発電機も、従来と同等の耐振動性能レベルのものを用いることができる。 Furthermore, in this embodiment, the engine-mounted generator can also be used with a vibration resistance level equivalent to that of the conventional one.
すなわち、クランク軸駆動のエンジン取付発電機によりDPFヒータ2に電力を供給する場合、その供給分の性能向上が必要となり、エンジン取付発電機の大型化(大質量化)を招いてしまう。その結果、エンジン取付発電機に必要とされる耐振動性能のレベルが高くなってしまう。
That is, when power is supplied to the
一方、本実施形態では、DPFヒータ専用の再生用発電機3を設けているので、エンジン取付発電機は、大型化の必要がなく、従来と同等の耐振動性能レベルのものを用いることができる。
On the other hand, in the present embodiment, since the
次に、本実施形態の制御手段5は、上記暖機SW15がオン、かつDPF温度センサ6にて検出された上記DPF67の温度が所定温度以下のとき、DPFヒータ2を通電して上記DPF67の再生を行う。
Next, when the warm-
ここで、本実施形態では、所定温度を約200℃としたが、これは、酸化触媒の反応の目安が200℃であり、触媒反応が起こるという技術的優位性に基づくものである。 Here, in the present embodiment, the predetermined temperature is set to about 200 ° C., which is based on the technical advantage that the standard of the reaction of the oxidation catalyst is 200 ° C. and the catalytic reaction occurs.
なお、本発明はこれに限定されず、200℃より低い温度で酸化触媒を予熱するようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to this, You may make it preheat an oxidation catalyst at the temperature lower than 200 degreeC.
次に、図3に基づきを本実施形態の作動フローの一例を説明する。この作動フローは、例えば、車両40の走行時など推進軸51の回転時に行われる。 Next, an example of the operation flow of this embodiment will be described based on FIG. This operation flow is performed when the propulsion shaft 51 rotates, for example, when the vehicle 40 is traveling.
ステップS1では、DPF温度センサ6によりDPF温度の検出が開始され、ステップS2では、冷却水温センサ61により冷却水温(図3では、エンジン水温)の検出が開始される。 In step S1, detection of the DPF temperature is started by the DPF temperature sensor 6, and detection of the cooling water temperature (in FIG. 3, engine water temperature) is started by the cooling water temperature sensor 61 in step S2.
ステップS3では、冷却水温が40℃以下であるか否かが判断される。具体的には、冷却水温センサ61の出力を基に暖機SW15がオン側またはオフ側に作動する。
In step S3, it is determined whether or not the cooling water temperature is 40 ° C. or lower. Specifically, the warm-
ステップS3で冷却水温が40℃以下であると判断された場合、すなわち、エンジン42の暖機運転が必要と判断された場合、ステップS4で発電機クラッチ11が接続側に作動され、ステップS5で再生用発電機3の発電が開始される。
If it is determined in step S3 that the coolant temperature is 40 ° C. or lower, that is, if it is determined that the
具体的には、ステップS3で暖機SW15がオンに切り替り、その暖機SW15がオンとなった状態では、ステップS4で発電機リレー19が通電され発電機クラッチ11のフィールドコイル12に通電され発電機クラッチ11が接になる。さらに、発電機クラッチ11が接になることで、ステップS5で推進軸51の動力が再生用発電機3に伝達されて再生用発電機3が駆動され、発電が開始される。
Specifically, in step S3, the warm-up SW15 is turned on, and when the warm-up SW15 is turned on, the generator relay 19 is energized and the
また、ステップS3で暖機SW15がオンに切り替わると、ECU60によるエンジン42の暖機運転が開始される。
Further, when the warm-up SW15 is switched on in step S3, the warm-up operation of the
次に、ステップS6では、DPF温度センサ6により検出されたDPF67の温度が200℃以下であるか否かが判断される。
Next, in step S6, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS6で、DPF温度が200℃以下であると判断された場合、ステップS7で温度センサスイッチ20が通電されて、DPFヒータ2が通電される。これにより、DPF67が加熱、昇温される。さらに、ステップS8では、DPFヒータ2で余った電力がバッテリ7に電気エネルギとして貯められる。
If it is determined in step S6 that the DPF temperature is 200 ° C. or lower, the
一方、ステップS6でDPF温度が200℃を超えると判断された場合、ステップS9で再生用発電機3で発電された電力は全てバッテリ7に電気エネルギとして貯められる。
On the other hand, when it is determined in step S6 that the DPF temperature exceeds 200 ° C., all the electric power generated by the
以上のステップS4からステップS9は、エンジン42の冷却水温が40℃を超えるまで、すなわち、エンジン42の暖機が終了したと判断されるまで行われる。
The above steps S4 to S9 are performed until the cooling water temperature of the
このように本実施形態では、再生用発電機3の駆動によるエンジン負荷増加と、その再生用発電機3の電力を用いたDPFヒータ2の加温とにより、DPF67などをエンジン始動時により早く温度上昇させ、これにより排気温度を上昇させるための燃料噴射の頻度を減少させることが可能となり、燃費が向上する。
As described above, in the present embodiment, the
また、エンジン負荷が増加するので、エンジン42を早く暖機することが可能となり、エンジンオイルのフリクションが軽減される。
Further, since the engine load increases, the
また、エンジン42の冷却水温が早く上昇するため、アイドリングストップの頻度が増加し、燃費が向上する。
Moreover, since the cooling water temperature of the
次に、ステップS3でエンジン42の暖機が必要でないと判断された場合について説明する。
Next, a case where it is determined in step S3 that the
ステップS3で冷却水温が40℃を超えると判断された場合、ステップS10で、ニュートラルSW16、アクセルSW17およびクラッチSW18が全てオンであるか否かが判断される。すなわち、変速機49のギアがニュートラル以外で、アクセルが踏み込まれておらず、かつクラッチが接続であるか否かが判断される。
If it is determined in step S3 that the cooling water temperature exceeds 40 ° C., it is determined in step S10 whether or not the neutral SW16, the accelerator SW17, and the clutch SW18 are all on. That is, it is determined whether the gear of the
ステップS10でニュートラルSW16、アクセルSW17およびクラッチSW18が全てオンである場合(例えば、車両40の制動時)、図示しないが、発電機クラッチ11のフィールドコイル12に通電されて発電機クラッチ11が接になり、再生用発電機3が駆動されて発電が開始される。
When the
さらに、ステップS11でDPF温度センサ6により検出されたDPF67の温度が200℃以下であるか否かが判断される。
Further, it is determined whether or not the temperature of the
ステップS11で、DPF温度が200℃以下であると判断された場合、ステップS12でDPFヒータ2が通電され、DPF67が加熱される。さらに、ステップS13では、再生用発電機3で発電された電力のうち、ステップS12でDPFヒータ2により消費されなかった余剰電力が、バッテリ7に貯められる。
If it is determined in step S11 that the DPF temperature is 200 ° C. or lower, the
一方、ステップS11でDPF温度が200℃を超えると判断された場合、ステップS14で再生用発電機3で発電された電力は全てバッテリ7に電気エネルギとして貯められる。
On the other hand, when it is determined in step S11 that the DPF temperature exceeds 200 ° C., all the electric power generated by the
このように本実施形態では、車両40の制動時に再生用発電機3で発電した電力をDPFヒータ2に供給してDPF67を加熱することで、車両40の制動エネルギを利用してDPF67の再生を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the power generated by the
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various modifications and application examples can be considered.
例えば、上述の実施形態では、再生用発電機3を車両40のフレーム41に取り付けたが、これに限定されず、例えば、エンジン42の振動による影響が少ない車両40のボディなどに取り付けることも考えられる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、暖機SWは、例えば、運転室に設置された暖機ボタンによりオンオフが切り換えられるものでもよい。 Further, the warm-up SW may be switched on and off by a warm-up button installed in the cab, for example.
1 DPF再生装置
2 DPFヒータ
3 再生用発電機
5 制御手段
11 発電機クラッチ
40 車両
42 エンジン
51 推進軸
59 排気系
67 ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記DPFを加熱するためのDPFヒータと、そのDPFヒータに電力を供給すべく接続され、上記車両の推進軸に発電機クラッチを介して連結された再生用発電機と、上記エンジンを暖機運転する際に、上記発電機クラッチを接続して上記推進軸の動力にて上記再生用発電機を発電作動させ、その発電された電力を上記DPFヒータに供給し上記DPFを再生するための制御手段とを備えたことを特徴とするDPF再生装置。 In a DPF regeneration device in which a diesel particulate filter (DPF) is provided in an exhaust system of a vehicle engine and the particulate matter collected by the DPF is burned to regenerate the DPF.
A DPF heater for heating the DPF, a regeneration generator connected to the DPF heater for supplying electric power and connected to a propulsion shaft of the vehicle via a generator clutch, and warming-up operation of the engine When the generator clutch is connected, the regeneration generator is operated to generate power with the power of the propulsion shaft, and the generated power is supplied to the DPF heater to regenerate the DPF. A DPF regeneration device comprising:
上記制御手段は、上記DPF温度検出手段にて検出された上記DPFの検出温度が所定温度以下のとき、上記DPFヒータに通電して上記DPFの再生を行う請求項1または2記載のDPF再生装置。 DPF temperature detection means for detecting the temperature of the DPF,
3. The DPF regeneration device according to claim 1, wherein the control means regenerates the DPF by energizing the DPF heater when the detected temperature of the DPF detected by the DPF temperature detection means is equal to or lower than a predetermined temperature. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006265125A JP2008082287A (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Dpf regeneration device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006265125A JP2008082287A (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Dpf regeneration device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008082287A true JP2008082287A (en) | 2008-04-10 |
Family
ID=39353395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006265125A Pending JP2008082287A (en) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | Dpf regeneration device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008082287A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010270610A (en) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Dpf self-regeneration device for construction machine |
-
2006
- 2006-09-28 JP JP2006265125A patent/JP2008082287A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010270610A (en) * | 2009-05-19 | 2010-12-02 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Dpf self-regeneration device for construction machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7621120B2 (en) | Hybrid technology for lean NOx trap and particulate filter regeneration control | |
JP4293154B2 (en) | Motor controller for hybrid vehicle | |
US8042326B2 (en) | Intake air heater for assisting DPF regeneration | |
CN112888840B (en) | Energy-optimized forced regeneration of a particle filter of a hybrid vehicle | |
WO2018194046A1 (en) | Plug-in hybrid vehicle | |
CN103195548B (en) | The method of protection explosive motor DPF | |
JP2008082288A (en) | Dpf regeneration device | |
US20170074176A1 (en) | Vehicle including internal combustion engine for driving generator | |
JP4293153B2 (en) | Motor controller for hybrid vehicle | |
CN102242659A (en) | Hybrid catalyst radiant preheating system | |
JP4325737B2 (en) | Motor controller for hybrid vehicle | |
JP6160213B2 (en) | Hybrid engine and control method thereof | |
JP2005139944A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2004245135A (en) | Power controller for vehicle | |
FR2810369B1 (en) | HEATING DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME | |
JP2004150417A (en) | Exhaust emission control device | |
KR101059744B1 (en) | A particulate filter for vehicles using high frequency induction heating | |
JP4445106B2 (en) | Regeneration start assist system for particulate filter incorporated in the exhaust line of automobile vehicle engine | |
JP2006220036A (en) | Control system for hybrid engine with filter | |
JP3802881B2 (en) | Particulate filter bed temperature control method for hybrid system | |
JP4395735B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2008082287A (en) | Dpf regeneration device | |
JP3905515B2 (en) | Regeneration control method of exhaust purification device in diesel hybrid vehicle | |
JP6186860B2 (en) | Hybrid engine and control method thereof | |
KR100841689B1 (en) | Controlling method of electric heater type soot filtering device of diesel hybrid vehicle for lowering particle material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090820 |
|
A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20110104 |