内燃机的过滤器再生系统及内燃机的过滤器再生方法技术方案

内燃机的过滤器再生系统(100)的特征在于，包括：计算部(51)，其基于在被配置在内燃机(10)的排气通道(20)上的过滤器(32)中沉积的PM的量来计算会使被动再生反应发生的最小氧浓度及最小二氧化氮浓度，该被动再生反应中，沉积于过滤器的PM中的碳与二氧化氮及氧发生反应而生成二氧化碳及一氧化氮；以及排气温度控制部(51)，其在比过滤器靠上游侧的排气中的氧浓度及二氧化氮浓度分别为最小氧浓度及最小二氧化氮浓度以上的情况下，将流入到过滤器的排气的温度控制在会优先发生上述被动再生反应的温度范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的过滤器再生系统及内燃机的过滤器再生方法
本公开涉及内燃机的过滤器再生系统及内燃机的过滤器再生方法。
技术介绍
以往，已知在排气通道上设置有对内燃机的排气中所包含的碳烟(soot)等PM进行捕集的过滤器的内燃机系统。此外，以往，在这种内燃机系统中，作为除去沉积于过滤器的PM的过滤器再生处理，已知利用主动再生反应或被动再生反应来除去PM的过滤器再生处理(例如，参照专利文献1、专利文献2)。具体而言，在专利文献1或专利文献2中，作为利用了主动再生反应的过滤器再生处理，公开了一种如下的方法：利用使沉积于过滤器的PM中的碳与氧发生反应而生成一氧化碳及二氧化碳的化学反应(称为C-O2反应)来将PM从过滤器中除去。此外，作为利用了被动再生反应的过滤器再生处理，公开了一种如下的方法：利用使沉积于过滤器的PM中的碳与二氧化氮发生反应而生成一氧化氮、一氧化碳或二氧化碳的化学反应(称为C-NO2反应)来将PM从过滤器中除去。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-200320号公报专利文献2：日本特表2014-507592号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题另外，作为利用了被动再生反应的过滤器再生处理，除利用了上述的C-NO2反应的方法外，还存在一种如下的方法：利用使沉积于过滤器的PM中的碳与二氧化氮及氧发生反应而生成二氧化碳及一氧化氮的化学反应(称为C-NO2-O2反应)来将PM从过滤器中除去。相比于主动再生反应，被动再生反应在低温状态下会优先发生，就算在被动再生反应中，在低温状态下C-NO2-O2反应的反应速度也要大于C-NO2反应的反应速度。因此，为了有效地除去沉积于过滤器的PM，利用C-NO2-O2反应这一被动再生反应的方法是有效的。然而，在现有技术中，无法利用该C-NO2-O2反应即被动再生反应来有效地除去沉积于过滤器的PM。本公开是鉴于上述内容而完成的，其目的在于提供一种能够利用C-NO2-O2反应这一被动再生反应来将沉积于内燃机的过滤器的PM有效地除去的内燃机的过滤器再生系统及内燃机的过滤器再生方法。用于解决课题的手段为了达成上述目的，本公开的内燃机的过滤器再生系统包括：计算部，其基于在被配置在内燃机的排气通道上的过滤器中沉积的PM(ParticulateMatter：颗粒物质)的量来计算会使被动再生反应发生的最小氧浓度及最小二氧化氮浓度，该被动再生反应中，沉积于上述过滤器的上述PM中的碳与二氧化氮及氧发生反应而生成二氧化碳及一氧化氮；以及排气温度控制部，其在比上述过滤器靠上游侧的排气中的氧浓度及二氧化氮浓度分别为上述最小氧浓度及上述最小二氧化氮浓度以上的情况下，将流入到上述过滤器的排气的温度控制在会优先发生上述被动再生反应的温度范围中。此外，为了达成上述目的，本公开的内燃机的过滤器再生方法包含：基于在被配置在内燃机的排气通道上的过滤器中沉积的PM(ParticulateMatter：颗粒物质)的量来计算会使沉积于上述过滤器的上述PM中的碳与二氧化氮及氧发生反应而生成二氧化碳及一氧化氮的被动再生反应发生的最小氧浓度及最小二氧化氮浓度的步骤；以及在比上述过滤器靠上游侧的排气中的氧浓度及二氧化氮浓度分别为上述最小氧浓度及上述最小二氧化氮浓度以上的情况下，将流入到上述过滤器的排气的温度控制在会优先发生上述被动再生反应的温度范围中的步骤。专利技术效果根据本公开的内燃机的过滤器再生系统及内燃机的过滤器再生方法，能够在比过滤器靠上游侧的排气中的氧浓度及二氧化氮浓度分别为基于沉积于过滤器的PM的量而算出的会使C-NO2-O2反应这一被动再生反应发生的最小氧浓度及最小二氧化氮浓度以上的情况下，将流入到过滤器的排气的温度控制在会优先发生C-NO2-O2反应这一被动再生反应的温度范围内。由此，例如不会尽管比过滤器靠上游侧的排气中的氧浓度或二氧化氮浓度不为会发生C-NO2-O2反应这一被动再生反应的浓度，却进行使流入到过滤器的排气的温度上升这样的不必要的控制，而是能够利用C-NO2-O2反应这一被动再生反应来可靠地除去沉积于过滤器的PM。因此，能够利用C-NO2-O2反应这一被动再生反应来有效地除去沉积于过滤器的PM。另外，根据本公开，因为能够如上所述地利用C-NO2-O2反应这一被动再生反应来有效地除去沉积于过滤器的PM，所以也能够降低利用了主动再生反应的过滤器再生处理的执行频率。由此，也能够降低内燃机的耗油率。附图说明图1是表示实施方式的内燃机系统的构成的示意图。图2是用于说明会优先发生C-NO2-O2反应、C-NO2反应、以及C-O2反应的温度范围的图。图3是用于说明沉积于过滤器的PM的量与PM的燃烧速度的关系的图。图4是用于说明PM燃烧中的氧浓度与PM的燃烧速度的关系的图。图5是用于说明PM燃烧中的二氧化氮浓度与PM的燃烧速度的关系的图。图6是表示实施方式的过滤器再生处理的流程图的一个例子。具体实施方式以下，参照附图，说明本公开的实施方式的内燃机的过滤器再生系统100及内燃机的过滤器再生方法。图1是表示应用了本实施方式的内燃机的过滤器再生系统100(以下，简称过滤器再生系统100)的内燃机系统1的构成的示意图。图1的内燃机系统1被搭载在车辆上。该内燃机系统1包括内燃机10、排气通道20、排气净化装置30、各种传感器类(例示了温度传感器40、氧浓度传感器41、以及二氧化氮浓度传感器42)、以及控制装置50。另外，本实施方式的过滤器再生系统100是利用控制装置50的功能来实现的，这一点将在后面叙述。虽然内燃机10的种类并不被特别限定，但是在本实施方式中，作为一个例子，使用了柴油机。排气通道20为供从内燃机10的各汽缸11中排出的排气(Ge)通过的通道。排气通道20的上游侧端部分岔，并与内燃机10的各汽缸11的排气口连通。排气净化装置30被配置在排气通道20上。排气净化装置30包括捕集排气中所含有的碳烟(soot)等PM(ParticulateMatter：颗粒状物质)的过滤器32。在本实施方式中，作为过滤器32的一个例子，使用了颗粒状物质过滤器(DPF)。另外，虽然排气净化装置30的具体构成只要包括过滤器32即可，其具体构成并不被特别地限定，但是本实施方式的排气净化装置30为在比过滤器32靠上游侧的排气通道20中进一步包括氧化催化剂31的构成。该氧化催化剂31具有在能够供排气通过的过滤器上承载有白金(Pt)、钯(Pd)等贵金属催化剂的构成。氧化催化剂31利用该贵金属催化剂的氧化催化剂作用来促进氧化反应，该氧化反应使排气中的一氧化氮(NO)变为二氧化氮(NO2)。温度传感器40对排气的温度进行检测，并将检测结果传递到控制装置50。另外，虽然本实施方式的温度传感器40对比过滤器32靠上游侧的排气的温度，更具体而言，比过滤器32靠上游侧且比氧化催化剂31靠下游侧的部分中的排气的温度进行检测，但是温度传感器40的检测位置并不被限定于此。氧浓度传感器41对比过滤器32靠上游侧的排气中的氧浓度进行检测，并将检测结果传递到控制装置50。二氧化氮浓度传感器42对比过滤器32靠上游侧的排气中的二氧化氮浓度进行检测，并将检测结果传递到控制装置50。具体而言，本实施方式的氧浓度传感器41及二氧化氮浓度传感器42分别对比过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的过滤器再生系统，包括：计算部，其基于在被配置在内燃机的排气通道上的过滤器中沉积的颗粒物质即PM的量来计算会使被动再生反应发生的最小氧浓度及最小二氧化氮浓度，该被动再生反应中，沉积于上述过滤器的上述PM中的碳与二氧化氮及氧发生反应而生成二氧化碳及一氧化氮，以及排气温度控制部，其在比上述过滤器靠上游侧的排气中的氧浓度及二氧化氮浓度分别为上述最小氧浓度及上述最小二氧化氮浓度以上的情况下，将流入到上述过滤器的排气的温度控制在会优先发生上述被动再生反应的温度范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 JP 2016-1114591.一种内燃机的过滤器再生系统，包括：计算部，其基于在被配置在内燃机的排气通道上的过滤器中沉积的颗粒物质即PM的量来计算会使被动再生反应发生的最小氧浓度及最小二氧化氮浓度，该被动再生反应中，沉积于上述过滤器的上述PM中的碳与二氧化氮及氧发生反应而生成二氧化碳及一氧化氮，以及排气温度控制部，其在比上述过滤器靠上游侧的排气中的氧浓度及二氧化氮浓度分别为上述最小氧浓度及上述最小二氧化氮浓度以上的情况下，将流入到上述过滤器的排气的温度控制在会优先发生上述被动再生反应的温度范围内。2.如权利要求1所述的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：大角和生，
申请(专利权)人：五十铃自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP