(57)【要約】本発明は、車両のディーゼル・エンジン（４）の排気ラインに組み込まれ、ＯＳＣ機能を実行する酸化触媒を形成する手段（２）に接続された汚染制御手段（１）の再生のための補助システムに関連する。エンジンは、シリンダへ燃料を供給するコモン・マニホールドを備える手段と結合される。本発明のシステムは、車両の作動状態（９）を分析し、その作動状態を所定のスレッショルド値（１０）と比較し、エンジンを、作動状態がスレッショルド値より上である場合には、リーン混合を用いる第１の再生動作モードで制御し、作動状態がスレッショルド値より下である場合には、エンジン動作をリッチ混合の動作とリーン混合の動作との間で交互に切り替えるシーケンスを実施する第２の再生動作モードで制御するための手段（８）を備えることを特徴とする。
2007516379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素の供給元を構成し且つ自動車両のディーゼル・エンジンの排気ラインに組み込まれる、ＯＳＣ機能を実装する酸化触媒形成手段と関連する浄化手段の再生を支援するシステムであって、前記エンジンはシリンダへ燃料を供給コモン・レール手段と結合され、前記システムは、前記自動車両の作動状態を分析し、前記作動状態を所定のスレッショルド値と比較し、前記作動状態が前記スレッショルド値より上である場合には、リーン混合を用いる第１の再生動作モードで前記エンジンを制御し、前記作動状態が前記スレッショルド値より下である場合には、エンジン動作をリッチ混合の動作とリーン混合の動作との間で交互に切り替えるシーケンスを実施する第２の再生動作モードで前記エンジンを制御するための手段を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記浄化手段は粒子フィルタを備えることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記粒子フィルタは触媒を含むことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れかに記載のシステムであって、前記浄化手段はＮＯｘトラップを備えることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載のシステムであって、前記浄化手段の再生が促進されるように、燃料に添加剤を含むことを特徴とし、前記添加剤は、該添加剤と混合される粒子と共に浄化手段へ堆積されるものである、システム。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載のシステムであって、前記浄化手段がＳＣＲ調合物で含浸され、ＣＯ／ＨＣを酸化する機能を行うことを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載のシステムであって、前記エンジンにターボ・チャージャーが結合されることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１ないし７の何れかに記載のシステムであって、前記作動状態が、
前記エンジンへの負荷、
作動速度、
前記自動車両の速度、および／または
前記自動車両の排気ラインの温度レベル
から決定されることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素を供給し、自動車両ディーゼル・エンジンの排気ラインに組み込まれる、酸素貯蔵能（ＯＳＣ）機能を実現する酸化触媒形成手段と関連する浄化手段の再生を支援するシステムに関する。
【０００２】
より特定的には、本発明は、シリンダへ燃料を供給するためのコモン・マニホールド又は「レール（rail）」手段とエンジンが関連しているシステムに関連する。
【背景技術】
【０００３】
粒子フィルタなどのような浄化手段を再生するために、その手段中に捕らえられた煤煙は、エンジンから送られる熱を用いて焼かれ、発熱反応は、粒子フィルタの上流に配置された酸化触媒形成手段上の炭化水素（ＨＣ）を転化することにより生じる。
【０００４】
この燃焼は、煤煙と混合される触媒エレメント、例えば、再生を支援するためにエンジンへ供給される燃料に混合された添加剤に由来するものにより、支援することができ、また、粒子フィルタ（触媒含有型の粒子フィルタ）の壁部へ直接に配置される触媒により、支援することができる。
【０００５】
粒子フィルタへの入り口での排気ラインの温度レベルが高いほど、フィルタの再生に必要な時間は短い。
【０００６】
不都合なことに、臨界作動状態、例えば、市街地や交通渋滞において、粒子フィルタの再生を支援する従来の方式を使用した場合の到達する温度レベルは、粒子フィルタの再生を確実に適切に行うには不十分となり得る。このことは、再生に非常に時間がかかる原因となり得、それにより、大量の燃料を消費したり、再生が完了されないことになり得る。
【０００７】
そのような臨界作動期間に温度レベルを上昇させる手は、再生を完了させることを可能にし、そのような粒子フィルタの再生に起因する余分な燃料消費を低減し、更に、フィルタのひび割れや破損に対する安全性の幅を高める。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上述のような方式を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのために、本発明は、酸素の供給を構成し、自動車両ディーゼルエンジンの排気ラインに統合される、ＯＳＣ機能を実現する酸化触媒形成手段と関連する浄化手段の再生を支援するシステムを提供するものであり、このシステムにおいて、エンジンは、シリンダへ燃料を供給するためのコモン・レール手段と結合されており、このシステムは、車両の作動状態を分析し、それを所定のスレッショルド値と比較し、作動状態がスレッショルド値より上である場合には、稀混合（リーン混合、lean mixture）を用いる第１の再生動作モードでエンジンを制御し、作動状態がスレッショルド値より下である場合には、エンジン動作を濃混合（リッチ混合、rich mixture）動作段階とリーン混合動作段階との間で交互に切り替えるシーケンスを実施する第２の再生動作モードでエンジンを制御するための手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
他の特徴としては、
・浄化手段が粒子フィルタを備えること、
・粒子フィルタが触媒を含むこと、
・浄化手段が窒素酸化物（ＮＯｘ）トラップを備えること、
・燃料に添加剤を含み、この添加剤は、その添加剤と混合される粒子と共に浄化手段へ堆積されるものであり、それにより浄化手段の再生が行われやすくされること、
・浄化手段が、選択触媒還元（ＳＣＲ）調合物で含浸され、ＣＯ／ＨＣを酸化する機能を行うこと、
・エンジンがターボ・チャージャと結合されること、
・作動状態が、
エンジンへの負荷、
作動速度、
車両の速度、および／または
車両の排気ラインの温度レベル
から決定されること、
がある。
【００１１】
本発明は、例として記載した下記の説明を読み、添付の図面を参照することにより、より良く理解できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、浄化手段の再生を支援するシステムを参照符号１で示し、酸素の供給元となるＯＳＣ機能を実装する酸化触媒形成手段を参照符号２で示し、これらの手段は、自動車両エンジンの排気ライン３に配置されている。
【００１３】
エンジンは参照符号４で示し、例えば、排気ラインに結合されるタービン部分５およびエンジンの上流側に配置されるコンプレッサ部分６を有するターボ・チャージャーを備え得る。
【００１４】
ＯＳＣ機能を実装するこのような酸化触媒形成手段は、この技術分野では知られている。
【００１５】
エンジンは、そのシリンダへ燃料を供給するためのコモン・レール手段と結合されており、これを参照符号７で示し、このコモン・レール手段の動作は、管理装置８により制御される。
【００１６】
本発明において、システムはまた、車両の作動状態を分析する手段と、エンジンの動作を制御するためにその作動状態と所定のスレッショルド値とを比較する手段とを含む。
【００１７】
例えば管理装置８により形成される分析手段は、前述の作動状態を取り込んで管理装置８へ送る手段に接続される。この手段は参照符号９で示されており、手段９は、管理装置８がこの作動状態をスレッショルド値と比較できるように、この作動状態を管理装置８へ送る。スレッショルド値は、スレッショルド値を確立するための適当な手段を備える生成手段１０から送られるものである。
【００１８】
例えば、これらの作動状態は、エンジンへの負荷、エンジンの回転速度、車両の速度、および／または車両の排気ラインの温度レベルに基づいて決定することができる。
【００１９】
この比較の結果の関数として、管理装置と燃料供給用のコモン・レール手段とは、作動状態がスレッショルド値より上である場合には、リーン混合を用いる第１の再生動作モードでエンジンを制御し、作動状態がスレッショルド値より下である場合には、エンジン動作をリッチ混合での動作段階とリーン混合での動作段階とを交互に行うシーケンスを実施する第２の再生動作モードでエンジンを制御するようにさせる。これらのリッチ混合またはリーン混合での動作段階は、エンジンの動作を制御するパラメータを変更することにより従来の様式で決定される。
【００２０】
これらの制御戦略は、図面において、それぞれ、参照符号１１および１２で示されている。
【００２１】
これは図２に示されており、図２では、エンジンをリッチ動作モードへ切り替えることに関連して発熱温度が上昇することが、明確に理解できる。
【００２２】
リッチ・モードでは、ディーゼル・エンジンは、大量の一酸化炭素（ＣＯ）と燃焼されていない炭化水素とを排気ガスへ放出する。
【００２３】
更に、そのガスに含まれる酸素の量は、大幅に低減される（２％ないし３％より低く、時には、１％より低い）。このガスが酸化触媒形成手段を通過するとき、ガス内に存在する酸素を用いてそのＣＯおよびＨＣが燃焼される。
【００２４】
大量のＣＯおよびＨＣを転化することを可能にするために、大量の酸素を使用可能にすることが望まれる。
【００２５】
その目的のために、酸素の供給元を構成するＯＳＣ型のコンポーネントを備えることにより、エンジンがリッチ・モードへ入ったときに酸素を放出することを可能にする。この酸素の供給元は、例えば、酸化触媒形成手段における、セリアＣｅＯ２やセリウムおよびジルコニウムの複合酸化物の形で酸素を貯蔵するセリウムなどである。
【００２６】
ＣＯおよびＨＣの燃焼は発熱反応であり、これにより、酸化触媒形成手段の出口の温度レベルを上昇させることが可能となる。即ち、粒子フィルタの入口での温度レベルを上昇させることが可能となる。
【００２７】
エンジンがリーン・モード（粒子フィルタ再生モード）で動作しているとき、還元エージェント（ＣＯ、ＨＣ）の量は、リッチ・モードで動作するときよりも大幅に少ないが、リッチ・モードでは、酸素含有量が少ないが、ＯＳＣコンポーネントが存在することにより部分的に補償され、酸化触媒形成手段による発熱により生成される熱は、リーン・モードにおいて粒子フィルタを再生するときの熱よりも大きい。
【００２８】
動作をリッチ・モードに切り替えることにより、排気ガスを高温に加熱することが可能になり、それにより、粒子フィルタの再生されるレートが増加される。
【００２９】
再生を支援するために添加剤を用いる粒子フィルタについては、温度レベルが上昇することにより、含まれる添加剤の量を低減することが可能になり、それにより、フィルタを洗浄するときまでの車両の走行できる距離を増加させることが可能となる。
【００３０】
そのような添加剤は、粒子フィルタに捕まった煤煙の燃焼温度を低減するために、その添加剤と混合される粒子と共に粒子フィルタへ堆積されるように、エンジンへ供給される燃料と混合できることが知られている。
【００３１】
従来、添加剤含有燃料がエンジンで燃焼された後に、添加剤は粒子内に存在する。
【００３２】
自然に種々の実施形態を認識することができる。
例えば、浄化手段は粒子フィルタを備えることができ、オプションとして、触媒、ＮＯｘトラップなどを含むことがる。
【００３３】
また、浄化手段は、従来の様式でＣＯ／ＨＣを酸化する機能を行うためにＳＣＲ調合物で含浸することができる。
【００３４】
更に、浄化手段および酸化触媒形成手段は、１つのエレメントとして、特には、同じ基板上に、実装することができる。
【００３５】
例えば、酸化機能を組み込んだ粒子フィルタが考慮される。
【００３６】
同様に、そのような酸化機能を組み込んだＮＯｘトラップも考慮され、添加剤を用いるものも、用いないものも考慮れる。
【００３７】
この酸化機能および／またはＮＯｘトラップ機能は、例えば、燃料へ添加剤を混合して行うことができる。
【００３８】
図２に示されるように、エンジンを制御するこの方法により、標準の動作と比較して、特に、臨界作動状態において、温度レベルが上昇することが理解でき、それにより、より迅速にフィルタの再生ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明に従った支援を行うシステムの構造を示すブロック図である。
【図２】図２は、システムの動作を示す。
【図１】
2007516379.tif 000003
【図２】
2007516379.tif 000004
【国際調査報告】
2007516379.tif 000005
2007516379.tif 000006
2007516379.tif 000007
2007516379.tif 000008
2007516379.tif 000009
2007516379.tif 000010