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公開番号2024036011
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-15
出願番号2022140700
出願日2022-09-05
発明の名称排気浄化装置、排気浄化方法および制御装置
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類F02D 9/04 20060101AFI20240308BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】排気スロットルバルブの開度を適切に制御する。
【解決手段】排気浄化装置は、アクセルの操作に従って回転数が制御されるエンジンから排出された排気ガスが流れる経路に設けられた絞り弁と、絞り弁の下流側に配置されたディーゼル酸化触媒装置と、ディーゼル酸化触媒装置の下流側に配置された選択還元触媒装置と、ディーゼル酸化触媒装置の上流側で燃料を噴射する燃料噴射装置と、ディーゼル酸化触媒装置の入口温度と出口温度を表す温度データを入力し、絞り弁および燃料噴射装置を制御する制御装置とを備え、制御装置は、絞り弁を絞る制御を実行する場合に、アクセルのアクセル開度と、アクセルとは異なる1以上の操作装置の操作状態とに基づく判定結果に基づき、絞り弁の全閉状態を弁開度の最大値、全開状態を弁開度の最小値としたときの弁開度の上限値を変化させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アクセルの操作に従って回転数が制御されるエンジンから排出された排気ガスが流れる経路に設けられた絞り弁と、
前記絞り弁の下流側に配置されたディーゼル酸化触媒装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の下流側に配置された選択還元触媒装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の上流側で燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の入口温度を測定する入口温度センサと、
前記ディーゼル酸化触媒装置の出口温度を測定する出口温度センサと、
前記入口温度センサおよび前記出口温度センサが測定した温度データを入力し、前記絞り弁および前記燃料噴射装置を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記絞り弁を絞る制御を実行する場合に、
前記アクセルのアクセル開度と、前記アクセルとは異なる１以上の操作装置の操作状態とに基づく判定結果に基づき、
前記絞り弁の全閉状態を弁開度の最大値、全開状態を前記弁開度の最小値としたときの前記弁開度の上限値を変化させる
排気浄化装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記エンジンの回転数とトルクとを要素として前記弁開度を定める第１マップと、前記第１マップより前記弁開度の上限値が大きい第２マップとのいずれかを選択して前記弁開度を決定することで前記弁開度の上限値を変化させる
請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記第２マップは、前記トルクが所定値より小さい領域で、前記第１マップより前記弁開度が大きい値となるように設定されている
請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記第２マップは、前記回転数が所定値より小さい領域で、前記第１マップより前記弁開度が大きい値となるように設定されている
請求項３に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第２マップを選択した場合に、前記入口温度が所定の閾値以下のとき、前記入口温度と所定の目標値との偏差が小さくなるように、前記第２マップに定められた前記上限値を超えて前記弁開度を制御する
請求項２から４のいずれか１項に記載の排気浄化装置。
【請求項６】
アクセルの操作に従って回転数が制御されるエンジンから排出された排気ガスが流れる経路に設けられた絞り弁と、
前記絞り弁の下流側に配置されたディーゼル酸化触媒装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の下流側に配置された選択還元触媒装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の上流側で燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の入口温度を測定する入口温度センサと、
前記ディーゼル酸化触媒装置の出口温度を測定する出口温度センサと、
前記入口温度センサおよび前記出口温度センサが測定した温度データを入力し、前記絞り弁および前記燃料噴射装置を制御する制御装置と
を備える排気浄化装置の制御方法であって、
前記絞り弁を絞る制御を実行する場合、前記アクセルのアクセル開度と、前記アクセルとは異なる１以上の操作装置の操作状態とに基づく判定結果に基づき、前記絞り弁の全閉状態を弁開度の最大値、全開状態を前記弁開度の最小値としたときの前記弁開度の上限値を変化させる
排気浄化方法。
【請求項７】
アクセルの操作に従って回転数が制御されるエンジンから排出された排気ガスが流れる経路に設けられた絞り弁と、
前記絞り弁の下流側に配置されたディーゼル酸化触媒装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の下流側に配置された選択還元触媒装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の上流側で燃料を噴射する燃料噴射装置と、
前記ディーゼル酸化触媒装置の入口温度を測定する入口温度センサと、
前記ディーゼル酸化触媒装置の出口温度を測定する出口温度センサと、
を備える排気浄化装置において、
前記入口温度センサおよび前記出口温度センサが測定した温度データを入力し、前記絞り弁および前記燃料噴射装置を制御する制御装置であって
前記絞り弁を絞る制御を実行する場合に、
前記アクセルのアクセル開度と、前記アクセルとは異なる１以上の操作装置の操作状態とに基づく判定結果に基づき、
前記絞り弁の全閉状態を弁開度の最大値、全開状態を前記弁開度の最小値としたときの前記弁開度の上限値を変化させる
制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、排気浄化装置、排気浄化方法および制御装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１～３には、ディーゼルエンジンの排気経路に設けられた排気スロットルバルブ（絞り弁）等を制御することで排気ガスを昇温し、排気ガス浄化装置を再生させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－３４９２３９号公報
国際公開第２０１６／０６８３４７号（特許第５９８７１３３号公報）
特開２０２０－４１４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献３に記載されているように、排気スロットルバルブは、エンジンから排出される排気ガスを流す経路に設けられているため、エンジンに空気を送る吸気経路に設けられている吸気スロットルバルブと比べて使用環境が不安定である。そのため、排気スロットルバルブの開度を絞る制御にともなって、例えば排気ガスが高温高圧になるというおそれがある。したがって、排気スロットルバルブの開度を絞る制御では、エンジンや後処理装置などの部品に破損が生じないように、開度を適切に制御する必要があるという課題がある。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、排気スロットルバルブの開度を適切に制御することができる排気浄化装置、排気浄化方法および制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、アクセルの操作に従って回転数が制御されるエンジンから排出された排気ガスが流れる経路に設けられた絞り弁と、前記絞り弁の下流側に配置されたディーゼル酸化触媒装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の下流側に配置された選択還元触媒装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の上流側で燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の入口温度を測定する入口温度センサと、前記ディーゼル酸化触媒装置の出口温度を測定する出口温度センサと、前記入口温度センサおよび前記出口温度センサが測定した温度データを入力し、前記絞り弁および前記燃料噴射装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記絞り弁を絞る制御を実行する場合に、前記アクセルのアクセル開度と、前記アクセルとは異なる１以上の操作装置の操作状態とに基づく判定結果に基づき、前記絞り弁の全閉状態を弁開度の最大値、全開状態を前記弁開度の最小値としたときの前記弁開度の上限値を変化させる排気浄化装置である。
【０００７】
また、本開示の一態様は、アクセルの操作に従って回転数が制御されるエンジンから排出された排気ガスが流れる経路に設けられた絞り弁と、前記絞り弁の下流側に配置されたディーゼル酸化触媒装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の下流側に配置された選択還元触媒装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の上流側で燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の入口温度を測定する入口温度センサと、前記ディーゼル酸化触媒装置の出口温度を測定する出口温度センサと、前記入口温度センサおよび前記出口温度センサが測定した温度データを入力し、前記絞り弁および前記燃料噴射装置を制御する制御装置とを備える排気浄化装置の制御方法であって、前記絞り弁を絞る制御を実行する場合、前記アクセルのアクセル開度と、前記アクセルとは異なる１以上の操作装置の操作状態とに基づく判定結果に基づき、前記絞り弁の全閉状態を弁開度の最大値、全開状態を前記弁開度の最小値としたときの前記弁開度の上限値を変化させる排気浄化方法である。
【０００８】
また、本開示の一態様は、アクセルの操作に従って回転数が制御されるエンジンから排出された排気ガスが流れる経路に設けられた絞り弁と、前記絞り弁の下流側に配置されたディーゼル酸化触媒装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の下流側に配置された選択還元触媒装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の上流側で燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記ディーゼル酸化触媒装置の入口温度を測定する入口温度センサと、前記ディーゼル酸化触媒装置の出口温度を測定する出口温度センサと、を備える排気浄化装置において、前記入口温度センサおよび前記出口温度センサが測定した温度データを入力し、前記絞り弁および前記燃料噴射装置を制御する制御装置であって、前記絞り弁を絞る制御を実行する場合に、前記アクセルのアクセル開度と、前記アクセルとは異なる１以上の操作装置の操作状態とに基づく判定結果に基づき、前記絞り弁の全閉状態を弁開度の最大値、全開状態を前記弁開度の最小値としたときの前記弁開度の上限値を変化させる制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の各態様によれば、排気スロットルバルブの開度を適切に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の一実施形態に係る排気浄化装置を備える作業車両の概略構成図。
操作装置の構成例を示すブロック図。
制御装置の構成例を示すブロック図。
制御装置における昇温制御を示すフローチャート。
昇温制御における各制御条件の例を示す模式図。
排気浄化装置の動作例を示すグラフ。
排気浄化装置の動作例を示すグラフ。
制御装置における自動再生制御を示すフローチャート。
車両安全状態条件の例を示す模式図。
車両安全状態条件の例を示す模式図。
車両安全状態条件の例を示す模式図。
ＥＴＶ開度ＭＡＰ１の例を示す模式図。
ＥＴＶ開度ＭＡＰ２の例を示す模式図。
排気浄化装置の動作例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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