[發(fā)明專利]排氣加熱方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280001212.0
• 申請(qǐng)日: 2012-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN103299038A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辻本健一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F01N3/025
• 分類號(hào): F01N3/025;F01N3/023;F01N3/029;F01N3/36
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;蘇萌萌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種如下的方法，即，通過從燃料添加閥向排氣通道噴射燃料，并且對(duì)該燃料進(jìn)行加熱以使其點(diǎn)火，從而對(duì)被引導(dǎo)至排氣凈化裝置中的排氣進(jìn)行加熱的方法，其中，所述燃料添加閥被配置在與排氣凈化裝置相比靠上游側(cè)的排氣管中。

背景技術(shù)

近年來，為了應(yīng)對(duì)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的嚴(yán)格的排氣限制，需要在內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)時(shí)促進(jìn)排氣凈化裝置的活化，以及在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中維持該活化狀態(tài)。因此，在專利文獻(xiàn)1等中提出了一種如下的內(nèi)燃機(jī)，其在與排氣凈化裝置相比靠上游側(cè)的排氣通道中安裝了排氣加熱裝置。該排氣加熱裝置為如下的裝置，其通過在排氣中生成加熱氣體，且將所生成的該加熱氣體向下游側(cè)的排氣凈化裝置供給，從而促進(jìn)排氣凈化裝置的活化、或者維持活化狀態(tài)。因此，排氣加熱裝置一般具有向排氣通道噴射燃料的燃料添加閥、和電熱塞等的點(diǎn)火裝置，所述電熱塞通過對(duì)該燃料進(jìn)行加熱以使其點(diǎn)火，從而生成加熱氣體。此外，因?yàn)樵谠搶＠墨I(xiàn)1所公開的現(xiàn)有的排氣加熱裝置中，點(diǎn)火裝置與燃料添加閥接近配置，因此有時(shí)會(huì)出現(xiàn)從燃料添加閥被噴射至排氣通道中的燃料和排氣的混合沒有充分地被實(shí)施，從而點(diǎn)火后的燃料成為不完全燃燒的情況。因此，在專利文獻(xiàn)1中提出了如下技術(shù)，即，將接受從燃料添加閥噴射的燃料并使之飛散到排氣通道中的承接板安裝到排氣通道中。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-084710號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的課題

根據(jù)最近的研究確認(rèn)了如下內(nèi)容，即，在專利文獻(xiàn)1所公開的排氣加熱裝置中，從燃料添加閥碰撞到點(diǎn)火單元的發(fā)熱部的燃料并非通過發(fā)熱部而直接進(jìn)行點(diǎn)火。也就是說，明確了如下內(nèi)容，即，與發(fā)熱部發(fā)生了碰撞的燃料在受到來自發(fā)熱部的熱量而蒸發(fā)之后點(diǎn)火，從而將漂浮在發(fā)熱部的周圍的燃料滴和從排氣通道的上游側(cè)流入的排氣的混合氣體引燃，進(jìn)而使燃燒擴(kuò)散。因此，在朝向點(diǎn)火單元的發(fā)熱部噴射燃料并使其發(fā)生碰撞時(shí)，根據(jù)燃料的量及比例等的條件，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱部被燃料冷卻從而使點(diǎn)火性降低、或者即使燃料燃燒但其燃燒擴(kuò)散性也并不良好的情況。在這種情況下，存在如下的可能性，即，未燃狀態(tài)的HC的生成量將增大并就此向排氣通道的下游側(cè)流出、或者碳煙的生成量將增大。

本發(fā)明的目的在于，提供一種如下的方法，其在使用了排氣加熱裝置的情況下，與現(xiàn)有的裝置相比，能夠進(jìn)一步抑制未燃狀態(tài)的HC和碳煙的生成。

用于解決課題的方法

本發(fā)明是基于本發(fā)明人的如下的新見解而完成的，即，在從燃料添加閥噴射的燃料中，與點(diǎn)火單元的發(fā)熱部直接接觸的燃料的比例，對(duì)未燃HC和碳煙的生成而言較為重要。即，本發(fā)明的方法為，朝向點(diǎn)火單元的發(fā)熱部而從燃料添加閥向排氣通道噴射燃料，并通過對(duì)該燃料進(jìn)行點(diǎn)火從而對(duì)被引導(dǎo)至排氣凈化裝置中的排氣進(jìn)行加熱的方法，其中，所述點(diǎn)火單元被配置在與排氣凈化裝置相比靠上游側(cè)的排氣通道中，所述排氣加熱方法的特征在于，將從所述燃料添加閥噴射的燃料中的、與所述發(fā)熱部直接接觸的燃料的比例，設(shè)定在8%至55%的范圍內(nèi)。

在此，在圖6中圖示了將從燃料添加閥噴射的燃料中的與點(diǎn)火單元的發(fā)熱部直接接觸的燃料的比例（以下，將該比例記述為相對(duì)于發(fā)熱部的燃料的碰撞比例）、與排氣溫度的上升量之間的關(guān)系，在圖7中圖示了將相對(duì)于發(fā)熱部的燃料的碰撞比例、與每1cc燃料的碳煙的生成量之間的關(guān)系。根據(jù)圖6及圖7可明確得知，在相對(duì)于發(fā)熱部的燃料的碰撞比例低于8%時(shí)，雖然通過發(fā)熱部而對(duì)燃料進(jìn)行點(diǎn)火，但是無法有效地在發(fā)熱部的周圍形成混合氣體，從而燃燒擴(kuò)散性將降低。因此，沒能點(diǎn)火而穿過排氣加熱裝置的未燃HC的量將增大，從而燃燒性急劇惡化。相反，當(dāng)相對(duì)于發(fā)熱部的燃料的碰撞比例超過55%時(shí)，碳煙的生成量將急劇增多。

在本發(fā)明的排氣加熱方法中，優(yōu)選為，將間歇性地向排氣通道噴射燃料的燃料添加閥的每一次的噴射量，設(shè)定在10mm³至75mm³的范圍內(nèi)。

并且，優(yōu)選為，將燃料添加閥的每一次的噴射期間設(shè)定在1.5ms至15ms的范圍內(nèi)。

而且，優(yōu)選為，將從燃料添加閥噴射的燃料的每單位時(shí)間的噴射量，設(shè)定在每分鐘80cc至每分鐘1000cc的范圍內(nèi)。

可以采用如下方式，即，從所述燃料添加閥噴射的燃料以圓錐狀擴(kuò)散，相對(duì)于投影到如下的平面上的噴射區(qū)域的面積，將與之重疊的發(fā)熱部的面積設(shè)定在8%至55%的范圍內(nèi)，其中，所述平面相對(duì)于呈圓錐狀的該燃料的噴射區(qū)域的中心線垂直且包含所述發(fā)熱部的軸線。

從燃料添加閥噴射的燃料可以為輕油或者生物燃料。