[发明专利]集尘过滤器的再生方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及将排放气体中含有的微粒子物质除去的集尘过滤器(Particulate Filter)的再生方法及系统，具体是涉及使集尘过滤器燃烧而使集尘过滤器再生的集尘过滤器的再生方法及系统。

背景技术

使用柴油发动机等内燃机的机动车，多数设置有将排放气体中的微粒子状物质即PM(Particulate Matter)捕获而净化排放气体的集尘过滤器(Particulate Filter)。特别是将柴油发动机机动车所使用的集尘过滤器称为DPF(Diesel Particulate Filter)。由于当这种DPF中积蓄一定量的PM时会产生堵塞，因此，通过使排放气体温度上升而使PM燃烧，而使DPF再生(例如参见专利文献1)。

如上所述，在将DPF那样的集尘过滤器(Particulate Filter)再生时，必须使排放气体温度上升。为了使排放气体温度上升，需要向发动机供给燃料而增大热量。然而，对发动机的燃料供给量，从发动机的有效运用方面考虑，按照满足规定的空燃比的方式进行控制。因此，难以在任意的定时增大排放气体的热量，通常在机动车的高负荷运转过程中进行DPF的再生。

专利文献1所述的集尘过滤器的再生方法，通过根据目标排放气体温度决定燃料喷射量，利用膨胀比可变装置调节实际膨胀比，而使排放气体温度上升。利用这种操作，可以不局限于机动车的高负荷运转时，而在更大范围的运转条件下使集尘过滤器再生。

专利文献1：(日本)特开2008-106687号公报。

但是，专利文献1所述的集尘过滤器的再生方法，需要调节发动机的实际膨胀比的膨胀比可变装置，因此存在装置复杂化并且控制困难的问题。此外，在集尘过滤器的上游侧配置有增压器的情况下，排放气体会由于增压器做功而被夺走热量，从而存在效率差的问题。进而，由于DPF的燃烧需要氧，因此，在没有增加供给发动机的进气量而增加了燃料供给量的情况下，进气中的氧被燃料的燃烧所使用，因此，存在DPF的燃烧所需要的氧量不足的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种集尘过滤器的再生方法及系统，能够向集尘过滤器效率良好地供给氧，能够以简单的结构效率良好地使排放气体的温度上升。

本发明提供一种集尘过滤器的再生方法，其在配置于具备增压器的内燃机的排放气体流路中的集尘过滤器的再生时期，使排放气体的温度上升而使所述集尘过滤器的捕获物燃烧，其特征在于，包括：与流过所述增压器的涡轮的排放气体流量无关地使压缩气体的流量增大的第一步骤；以及使所述压缩空气的一部分从所述内燃机的上游侧的进气流路旁通到所述集尘过滤器的上游侧的所述排放气体流路的第二步骤。

进而，优选的是，包括：按照减小流过所述涡轮的排放气体的能量损耗的方式进行调节的第三步骤。所述第三步骤例如是使可变容量式增压器的可变喷嘴成为打开状态的步骤或者使废气旁通阀成为打开状态的步骤。

此外，本发明提供一种集尘过滤器的再生系统，其在配置于具备增压器的内燃机的排放气体流路中的集尘过滤器的再生时期，使排放气体的温度上升而使所述集尘过滤器的捕获物燃烧，其特征在于，具有：能够与流过所述增压器的涡轮的排放气体流量无关地增大压缩空气的流量的进气量调节机构；将所述内燃机上游侧的进气流路和所述集尘过滤器上游侧的所述排放气体流路连接的旁通流路；调节所述旁通流路的流量的流量调节阀；以及控制所述进气量调节机构和所述流量调节阀的控制装置。

所述进气量调节机构，例如是与所述增压器连接的电动马达或配置在所述增压器上游侧的电动辅助装置。此外，优选的是，所述旁通流路与所述内燃机之后或者所述集尘过滤器之前的排放气体流路连接。

也可以是所述增压器具有调节流入所述涡轮的排放气体流量的涡轮流量调节机构，所述控制装置调节所述涡轮流量调节机构，以减小流过所述涡轮的排放气体的能量损耗。所述涡轮流量调节机构，例如是可变喷嘴或废气旁通阀，所述控制装置使可变喷嘴或者废气旁通阀成为打开状态。

发明效果

根据本发明的集尘过滤器的再生方法及系统，由于与流过增压器的涡轮的排放气体流量无关地使压缩气体的流量增大，并且，使压缩空气的一部分从内燃机旁通而供给到集尘过滤器，因此，可以增加对集尘过滤器的氧供给量，可以有效地使集尘过滤器的捕获物燃烧。尤其是，由于将旁通的压缩空气供给到内燃机之后的排放气体流路，因此，能够使未燃烧部分的燃料燃烧，从而能够谋求增大热量。