(57)【要約】  ディーゼル・エンジン・システムはディーゼル・エンジンと、前記エンジンの下流のＮＯｘコントロール・デバイスと、前記エンジンと前記ＮＯｘコントロール・デバイスの間の排気ラインと、前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインと接続されたバイパス・ラインと、前記排気ラインを前記バイパス・ラインへ接続するバイパス・バルブであって、開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するバイパス・バルブと、を含む。前記エンジンの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときに、コントローラが前記バイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされている。【選択図】図１
2012519794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル・エンジン・システムであって、
複数の動作状態の下に動作可能なディーゼル・エンジンと、
前記エンジンの下流のＮＯｘコントロール・デバイスと、
前記エンジンと前記ＮＯｘコントロール・デバイスの間の排気ラインと、
前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインと接続されたバイパス・ラインと、
前記排気ラインを前記バイパス・ラインへ接続するバイパス・バルブであって、開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するバイパス・バルブと、
前記複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときに前記バイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされたコントローラと、
を包含するディーゼル・エンジン・システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの動作状態は、低ＮＯｘアイドリング動作状態の下における前記エンジンの動作を包含し、前記コントローラは、前記エンジンが低ＮＯｘアイドリング動作状態の下に運転されるときに前記バイパス・バルブを閉じるべくアレンジされる、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときに前記バイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされる、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項４】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）を包含し、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能な加熱装置を包含し、前記コントローラが、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じる、請求項３に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの動作状態は、ある特性の範囲の外側となる少なくとも１つの特性を有する燃料を伴った動作を包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの動作状態を検知するためのセンサを包含し、前記センサは、前記少なくとも１つの動作状態が前記あらかじめ決定済みの動作状態に到達したことを示す信号を前記コントローラに対して送出するべくアレンジされる、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの動作状態が前記あらかじめ決定済みの動作状態に到達したことを示す信号を前記コントローラに対して送出するためのオペレータ・コントロールを包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項８】
前記バイパス・バルブは、全開および全閉状態へのみ移動可能である、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項９】
前記ＮＯｘコントロール・デバイスは、選択還元触媒（ＳＣＲ）を包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１０】
前記ＮＯｘコントロール・デバイスは、希薄ＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）を包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１１】
ディーゼル・エンジン・システムであって、
ディーゼル・エンジンと、
前記エンジンの下流のＮＯｘコントロール・デバイスと、
前記エンジンと前記ＮＯｘコントロール・デバイスの間の排気ラインと、
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインと接続されたバイパス・ラインと、
前記排気ラインを前記バイパス・ラインへ接続するバイパス・バルブであって、開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するバイパス・バルブと、
前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときに前記バイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされたコントローラと、
を包含するディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１２】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）を包含し、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能な加熱装置を包含し、前記コントローラが、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じる、請求項１１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１３】
ディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法であって、
複数の動作状態の下にディーゼル・エンジンを動作させるステップと、
前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップであって、それにおいてＮＯｘコントロール・デバイスが前記エンジンの下流の前記排気ライン内に配置されており、かつバイパス・ラインが前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインに接続されているものとする、前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップと、
前記排気ラインと前記バイパス・ラインを接続するバイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップであって、それにおいて前記バイパス・バルブは、前記開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、前記閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するものである、バイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップと、
前記複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときに前記バイパス・バルブを閉じるステップと、
を包含する方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの動作状態は、低ＮＯｘアイドリング動作状態の下における前記エンジンの動作を包含し、前記方法は、前記エンジンが低ＮＯｘアイドリング動作状態の下に運転されるときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１５】
前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１６】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）が配置され、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に加熱装置が配置され、前記加熱装置は、前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能であり、前記方法は、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１５に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの動作状態は、ある特性の範囲の外側となる少なくとも１つの特性を有する燃料を伴った動作を包含し、前記方法は、前記特性の範囲の外側となる前記少なくとも１つの特性を有する燃料を伴って前記エンジンが運転されるときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１８】
前記バイパス・バルブを、全開位置または全閉位置へのみ動かすステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１９】
ディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法であって、
複数の動作状態の下にディーゼル・エンジンを動作させるステップと、
前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップであって、それにおいてＮＯｘコントロール・デバイスが前記エンジンの下流の前記排気ライン内に配置され、バイパス・ラインが前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインに接続されているものとする、前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップと、
前記排気ラインと前記バイパス・ラインを接続するバイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップであって、それにおいて前記バイパス・バルブは、前記開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、前記閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するものである、バイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップと、
前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるとき、前記バイパス・バルブを閉じるステップと、
を包含する方法。
【請求項２０】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）が配置され、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に加熱装置が配置され、前記加熱装置は、前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能であり、前記方法は、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１９に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ディーゼル・エンジンの排気を取扱うためのディーゼル・エンジン・システムおよび方法に関し、より詳細に述べれば、ＮＯｘコントロール・デバイスをバイパスすることが可能なその種のシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
合衆国カリフォルニア州においては厳格なディーゼル・エンジン排出物質規制が提案されており、たとえば、アイドリング中の乗り物からのＮＯｘ排出物質が３０グラム／時もしくはそれ未満でない限り、わずか５分後にはトラックにアイドリングの停止を求めるといった規制が提案されている。
【０００３】
その種の要件に応答して、特定の乗り物は、３０グラム／時を超えるＮＯｘ排出物質を防止する『低ＮＯｘアイドリング』特徴を装備した。低ＮＯｘアイドリングに関係する特定のエンジン動作状態は乗り物ごとに多様化することがあり得るが、通常、低ＮＯｘアイドリング動作状態は、低負荷および約７００ｒｐｍ等の低いエンジン速度における動作を必然的に伴う。それに加えて、低レベルの排気再循環（ＥＧＲ）が採用されることがある。そのほかの動作状態には、エンジンが暖機されていること、駐車されていること、および６０００フィート等の特定の高度より低いことを含めることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
低ＮＯｘアイドリングの間は、通常、選択還元触媒（ＳＣＲ）または希薄ＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）等のＮＯｘコントロール・デバイスが効果的に動作するには排気温度が低すぎる。発明者は、低ＮＯｘアイドリング動作が長期のアイドリングにわたってＮＯｘコントロール・デバイス内に収集され、それを不活性化し得る低量の炭化水素を生成する傾向を有することを認識し、かつ本発明の態様に従って低ＮＯｘアイドリングのエンジン動作状態の間にわたりＮＯｘコントロール・デバイスをバイパスすることを提案する。さらに発明者は、たとえば排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）が発熱再生（排気ガスがＤＰＦの上流のヒータによって加熱されるときに生じ得る）を有し、かつＮＯｘコントロール・デバイスにとっては排気ガスの温度が高すぎるものとなり得るときに、バイパス・システムがＮＯｘコントロール・デバイスの保護を可能にすることを認識した。さらに発明者は、多様なエンジン動作状態または排気特性のうちの任意の１つまたは複数に起因してＮＯｘコントロール・デバイスを通じての排気ガスの送出を回避することが望ましいと見られるときに、バイパス・システムがＮＯｘコントロール・デバイスの保護を可能にすることを認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様によれば、ディーゼル・エンジン・システムが、複数の動作状態の下に動作可能なディーゼル・エンジンと、そのエンジンの下流のＮＯｘコントロール・デバイスと、エンジンとＮＯｘコントロール・デバイスの間の排気ラインと、ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において排気ラインと接続されたバイパス・ラインと、排気ラインをバイパス・ラインへ接続するバイパス・バルブであって、開位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ排気ラインを通じたバイパス・ラインへの流れを許可するバイパス・バルブを包含する。コントローラが、複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときにバイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされる。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、ディーゼル・エンジン・システムが、ディーゼル・エンジンと、そのエンジンの下流のＮＯｘコントロール・デバイスと、エンジンとＮＯｘコントロール・デバイスの間の排気ラインと、エンジンの下流かつＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において排気ラインと接続されたバイパス・ラインと、排気ラインをバイパス・ラインへ接続するバイパス・バルブであって、開位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ排気ラインを通じたバイパス・ラインへの流れを許可するバイパス・バルブを包含する。コントローラが、ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときにバイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされる。
【０００７】
本発明の別の態様によれば、ディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法が、複数の動作状態の下にディーゼル・エンジンを動作させるステップと、エンジンの下流の排気ラインへエンジンからガスを排気させるステップであって、それにおいてＮＯｘコントロール・デバイスがエンジンの下流の排気ライン内に配置されており、かつバイパス・ラインがＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において排気ラインに接続されているものとする、エンジンの下流の排気ラインへエンジンからガスを排気させるステップと、排気ラインとバイパス・ラインを接続するバイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップであって、それにおいてバイパス・バルブは、開位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ排気ラインを通じたバイパス・ラインへの流れを許可するものである、バイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップと、複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときにバイパス・バルブを閉じるステップを包含する。
【０００８】
本発明のさらに別の態様によれば、ディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法が、複数の動作状態の下にディーゼル・エンジンを動作させるステップと、エンジンの下流の排気ラインへエンジンからガスを排気させるステップであって、それにおいてＮＯｘコントロール・デバイスがエンジンの下流の排気ライン内に配置され、バイパス・ラインがＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において排気ラインに接続されているものとする、エンジンの下流の排気ラインへエンジンからガスを排気させるステップと、排気ラインとバイパス・ラインを接続するバイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップであって、それにおいてバイパス・バルブは、開位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ排気ラインを通じたバイパス・ラインへの流れを許可するものである、バイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップと、ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときにバイパス・バルブを閉じるステップを包含する。
【０００９】
本発明の特徴および利点は、図面に関連した以下の詳細な説明を熟読することによって良好に理解されることになろうが、図面においては、類似する番号が類似する要素を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の態様に従ったディーゼル・エンジン・システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の態様に従ったディーゼル・エンジン・システム２１が図１に示されている。システム２１は、複数の動作状態の下に動作可能なディーゼル・エンジン２３を包含する。またこのシステムは、エンジン２３の下流に選択還元触媒（ＳＣＲ）または希薄ＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）等のＮＯｘコントロール・デバイス２５を、エンジンとＮＯｘコントロール・デバイスの間に排気ライン２７を包含する。
【００１２】
バイパス・ライン２９が、ＮＯｘコントロール・デバイス２５の上流のバイパス・ラインの第１の端３１において排気ライン２７と接続されている。バイパス・バルブ３３が排気ライン２７とバイパス・ライン２９を接続する。バイパス・バルブ３３は、バイパス・バルブが開位置にあるときには排気ライン２７を通じたＮＯｘコントロール・デバイス２５への流れを許可し、閉位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ排気ラインを通じたバイパス・ライン２９への流れを許可する。通常、バイパス・バルブ３３は、バイパス・バルブが開位置にあるときに排気ラインを通じたバイパス・ライン２９への流れを防止する。通常、バイパス・バルブ３３が全開または全閉位置への移動だけが可能であるとすることが望ましく、それにおいてはバイパス・バルブへ入るすべての流れが、ＮＯｘコントロール・デバイス２５またはバイパス・ライン２９のいずれかへ向かう。しかしながら、バイパス・バルブ３３へ入る排気ガスのうちの１００％に満たないいくらかの量を排気ライン２９からＮＯｘコントロール・デバイス２５へ流すこと、および／または排気ガスのうちの１００％に満たないいくらかの量を排気ラインからバイパス・ラインへ流すことが望ましいとされる場合には、全開と全閉の間にある位置へ移動可能なバイパス・バルブを備えることが可能である。
【００１３】
コントローラ３５は、複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときにバイパス・バルブ３３の開および閉をコントロールするべくアレンジ可能である。本発明の１つの態様によれば、この少なくとも１つの動作状態が低ＮＯｘアイドリング動作状態の下におけるエンジン２３の動作を包含できるが、この状態とは、この出願の目的のために、ＮＯｘ排出物質が３分にわたるアイドリングの後に３０グラム／時未満となるようにエンジンが充分に低い負荷およびエンジン速度において運転される状態として定義される。コントローラ３５は、エンジン２３がその種の低ＮＯｘアイドリング動作状態の下に運転されるときにバイパス・バルブ３３を閉じるべくアレンジ可能である。
【００１４】
コントローラ３５は、さらに、あるいは代替として、ＮＯｘコントロール・デバイス２５の上流の排気ライン２７内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときにバイパス・バルブ３３の開および閉をコントロールするべくアレンジ可能である。たとえば、システム２１はエンジン２３の下流かつＮＯｘコントロール・デバイス２５の上流に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）３７を包含可能であり、バイパス・ライン２９をＤＰＦの下流においてバイパス・バルブ３３を介して排気ライン２７と接続可能であり、加熱装置３９をＤＰＦの上流に備えることが可能であり、かつそれが、ＤＰＦの能動的再生のために排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能である。コントローラ３５は、加熱装置３９が動作するときにバイパス・バルブ３３を閉じるべくアレンジ可能である。コントローラ３５は、任意のエンジン動作状態とは無関係にバイパス・バルブ３３の開および閉をコントロールできる。
【００１５】
コントローラ３５は、さらに、あるいは代替として、少なくとも１つの動作状態が、ある特性の範囲の外側となる少なくとも１つの特性を有する燃料を伴った動作を包含するときにバイパス・バルブ３３の開および閉をコントロールするべくアレンジ可能である。たとえば、エンジン２３が低硫黄燃料または高硫黄燃料のいずれかを伴って動作できることがあるが、高硫黄燃料を伴う動作は、ＮＯｘコントロール・デバイス２５に損傷を与えるおそれがある。
【００１６】
少なくとも１つの動作状態、たとえば高硫黄燃料を伴う動作を検知するためのセンサ４１を備えることができる。センサ４１は、少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に到達したこと、たとえば高硫黄燃料を伴う動作が開始したことを示す信号をコントローラ３５に対して送出するべくアレンジできる。それに応答して、コントローラ３５は、ＮＯｘコントロール・デバイス２５がバイパスされるようにバイパス・バルブ３３をコントロールして閉じることができる。そのほかの、低ＮＯｘアイドリングが実行される状態等のその他の動作状態を検出するセンサも同様に備えることが可能である。
【００１７】
エンジン２３の下流にエンジンの動作状態以外の情報、たとえば排気温度等の排気特性を検知し、ＮＯｘコントロール・デバイス２５がバイパスされるようにバイパス・バルブ３３をコントロールして閉じる信号をコントローラ３５に対して送出するためのセンサ４３を備えることも可能である。たとえば、ＤＰＦ３７の能動的Ｏ２ベースの再生の間においては、加熱装置３９が、排気ガスをＮＯｘコントロール・デバイス２５のための安全な動作温度を超える温度まで加熱することが可能である。センサ４３は、ＮＯｘコントロール・デバイス２５に損傷を生じることが予測される温度より低い何らかのあらかじめ決定済みの温度まで温度が上昇したことを検知し、バイパス・バルブ３３が閉じられてＮＯｘコントロール・デバイスへの損傷が回避されるようにコントローラ３５に対して信号を送出することができる。
【００１８】
バイパス・バルブ３３が閉じられてバイパス・ライン２９を介してＮＯｘコントロール・デバイス２５がバイパスされるように、少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に到達したことを示す信号をコントローラ３５に対して送出するためにスイッチまたはキーパッド等のオペレータ・コントロール４５を備えることができる。オペレータ・コントロール４５は、たとえば、低ＮＯｘアイドリング状態の下における動作が開始することがわかっているとき、ＤＰＦ３７の能動的Ｏ２ベースの再生が開始されるべきであるとき、または高硫黄燃料を伴う動作が開始することになっているとき、オペレータによってマニュアル操作されることが可能である。ＮＯｘコントロール・デバイス２５がバイパスすることが一般に望ましいとされることになる例証的な動作状態および排気特性が、当然のことながら、これらの状態および特性に限定される必要はない。
【００１９】
本発明の態様に従ったディーゼル・エンジン２３の排気を取扱うための方法においては、ディーゼル・エンジンが複数の動作状態の下に動作することが可能であり、ガスがエンジンからエンジンの下流の排気ライン２７へ排気され、ＮＯｘコントロール・デバイス２５がエンジンの下流の排気ライン内に配置され、バイパス・ライン２９がＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端３１において排気ラインに接続される。排気ライン２７とバイパス・ライン２９を接続するバイパス・バルブ３３が開位置と閉位置の間において動かされ、それにおいてバイパス・バルブは、開位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイス２５への流れを許可し、閉位置にあるときには排気ラインを通じたＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ排気ラインを通じたバイパス・ラインへの流れを許可する。
【００２０】
バイパス・バルブ３３は、複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときに、たとえばコントローラ３５によって、またはオペレータ・コントロール４５を介してマニュアルで閉じることが可能であり、たとえばこのあらかじめ決定済みの動作状態は、低ＮＯｘアイドリング動作状態の下におけるエンジンの動作、または高硫黄燃料を伴う動作を包含する。それに代えて、またはそれに加えてバイパス・バルブ３３を、ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるとき、あるいはＤＰＦ３７の能動的Ｏ２ベースの再生を実行するための加熱装置３９が動作するときに、たとえばコントローラ３５によって、またはオペレータ・コントロール４５を介してマニュアルで閉じることが可能である。
【００２１】
この出願において『含む』といった用語の使用は非制限的であり、かつ『包含する』等の用語と同じ意味を有することが意図されており、そのほかの構造、材料、または作用の存在を排除しない。同様に、『可能』または『できる』といった用語の使用は非制限的であり、かつ構造、材料、または作用が必須でない旨を反映することが意図されているが、その種の用語が使用されていないことは、構造、材料、または作用が必要不可欠である旨を反映することを意図しない。構造、材料、または作用が現在のところ必要不可欠と考えられる限りにおいては、それらがそのとおりに識別される。
【００２２】
以上、好ましい実施態様に従って本発明を例証し、説明してきたが、特許請求の範囲内に示されているところの本発明から逸脱することなく変形および変更がなし得ることは認識されるものとする。
【符号の説明】
【００２３】
２１  ディーゼル・エンジン・システム、システム
２３  ディーゼル・エンジン、エンジン
２５  ＮＯｘコントロール・デバイス
２７  排気ライン
２９  バイパス・ライン
３１  第１の端
３３  バイパス・バルブ
３５  コントローラ
３７  排気微粒子除去フィルタ、ＤＰＦ
３９  加熱装置
４１  センサ
４３  センサ
４５  オペレータ・コントロール
【図１】
2012519794.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月29日(2009.12.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル・エンジン・システムであって、
複数の動作状態の下に動作可能なディーゼル・エンジンと、
前記エンジンの下流のＮＯｘコントロール・デバイスと、
前記エンジンと前記ＮＯｘコントロール・デバイスの間の排気ラインと、
ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において排気ラインと接続されたバイパス・ラインであって、前記バイパス・ライン内にはＮＯｘコントロール・デバイスが備えられないものとするバイパス・ラインと、
前記排気ラインを前記バイパス・ラインへ接続するバイパス・バルブであって、開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するバイパス・バルブと、
前記複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときに前記バイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされたコントローラと、
を包含するディーゼル・エンジン・システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの動作状態は、低ＮＯｘアイドリング動作状態の下における前記エンジンの動作を包含し、前記コントローラは、前記エンジンが低ＮＯｘアイドリング動作状態の下に運転されるときに前記バイパス・バルブを閉じるべくアレンジされる、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときに前記バイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされる、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項４】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）を包含し、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能な加熱装置を包含し、前記コントローラが、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じる、請求項３に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの動作状態は、ある特性の範囲の外側となる少なくとも１つの特性を有する燃料を伴った動作を包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの動作状態を検知するためのセンサを包含し、前記センサは、前記少なくとも１つの動作状態が前記あらかじめ決定済みの動作状態に到達したことを示す信号を前記コントローラに対して送出するべくアレンジされる、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの動作状態が前記あらかじめ決定済みの動作状態に到達したことを示す信号を前記コントローラに対して送出するためのオペレータ・コントロールを包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項８】
前記バイパス・バルブは、全開および全閉状態へのみ移動可能である、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項９】
前記ＮＯｘコントロール・デバイスは、選択還元触媒（ＳＣＲ）を包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１０】
前記ＮＯｘコントロール・デバイスは、希薄ＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）を包含する、請求項１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１１】
ディーゼル・エンジン・システムであって、
ディーゼル・エンジンと、
前記エンジンの下流のＮＯｘコントロール・デバイスと、
前記エンジンと前記ＮＯｘコントロール・デバイスの間の排気ラインと、
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインと接続されたバイパス・ラインであって、前記バイパス・ライン内にはＮＯｘコントロール・デバイスが備えられないものとするバイパス・ラインと、
前記排気ラインを前記バイパス・ラインへ接続するバイパス・バルブであって、開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するバイパス・バルブと、
前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときに前記バイパス・バルブの開および閉をコントロールするべくアレンジされたコントローラと、
を包含するディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１２】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）を包含し、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能な加熱装置を包含し、前記コントローラが、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じる、請求項１１に記載のディーゼル・エンジン・システム。
【請求項１３】
ディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法であって、
複数の動作状態の下にディーゼル・エンジンを動作させるステップと、
前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップであって、それにおいてＮＯｘコントロール・デバイスが前記エンジンの下流の前記排気ライン内に配置されており、かつバイパス・ラインが前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインに接続されており、それにおいて前記バイパス・ライン内にはＮＯｘコントロール・デバイスが備えられないものとする、前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップと、
前記排気ラインと前記バイパス・ラインを接続するバイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップであって、それにおいて前記バイパス・バルブは、前記開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、前記閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するものである、バイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップと、
前記複数の動作状態のうちの少なくとも１つの動作状態があらかじめ決定済みの動作状態に達するときに前記バイパス・バルブを閉じるステップと、
を包含する方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの動作状態は、低ＮＯｘアイドリング動作状態の下における前記エンジンの動作を包含し、前記方法は、前記エンジンが低ＮＯｘアイドリング動作状態の下に運転されるときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１５】
前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１６】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）が配置され、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に加熱装置が配置され、前記加熱装置は、前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能であり、前記方法は、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１５に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの動作状態は、ある特性の範囲の外側となる少なくとも１つの特性を有する燃料を伴った動作を包含し、前記方法は、前記特性の範囲の外側となる前記少なくとも１つの特性を有する燃料を伴って前記エンジンが運転されるときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１８】
前記バイパス・バルブを、全開位置または全閉位置へのみ動かすステップを包含する、請求項１３に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【請求項１９】
ディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法であって、
複数の動作状態の下にディーゼル・エンジンを動作させるステップと、
前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップであって、それにおいてＮＯｘコントロール・デバイスが前記エンジンの下流の前記排気ライン内に配置され、バイパス・ラインが前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の第１の端において前記排気ラインに接続され、前記バイパス・ライン内にはＮＯｘコントロール・デバイスが備えられないものとする、前記エンジンの下流の排気ラインへ前記エンジンからガスを排気させるステップと、
前記排気ラインと前記バイパス・ラインを接続するバイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップであって、それにおいて前記バイパス・バルブは、前記開位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを許可し、前記閉位置にあるときには前記排気ラインを通じた前記ＮＯｘコントロール・デバイスへの流れを防止し、かつ前記排気ラインを通じた前記バイパス・ラインへの流れを許可するものである、バイパス・バルブを開位置と閉位置の間において動かすステップと、
前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流の前記排気ライン内のガスの温度があらかじめ決定済みの値を超えるとき、前記バイパス・バルブを閉じるステップと、
を包含する方法。
【請求項２０】
前記エンジンの下流かつ前記ＮＯｘコントロール・デバイスの上流に排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）が配置され、前記バイパス・ラインが前記ＤＰＦの下流において前記排気ラインと接続され、かつ前記ＤＰＦの上流に加熱装置が配置され、前記加熱装置は、前記ＤＰＦの能動的再生のために前記排気ライン内の排気ガスを加熱するべく動作可能であり、前記方法は、前記加熱装置が動作するときに前記バイパス・バルブを閉じるステップを包含する、請求項１９に記載のディーゼル・エンジンの排気を取扱うための方法。
【国際調査報告】
2012519794.tif 000004