CN101091038A - 排气气体净化装置和具有该排气气体净化装置的内燃机以及微粒过滤器再生方法 - Google Patents

排气气体净化装置和具有该排气气体净化装置的内燃机以及微粒过滤器再生方法 Download PDF

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Abstract

在排气气体净化装置的一个实施方式中,在DPF(33)内的粒子状物质的堆积量超过规定量,并且发动机的排气气体温度未达到可进行再生动作温度时,执行在发动机的进气配管(21)中所具有的进气节流装置(24)所进行的吸入空气量减少动作,或是执行在DPF(33)的上游侧配置的电加热器(34)所进行的加热动作,使排气气体温度上升到可进行再生动作的温度,开始DPF(33)的再生动作。

Description

排气气体净化装置和具有该排气气体净化装置的内燃机以及微粒过滤器再生方法
技术领域
本发明涉及在以柴油发动机为代表的内燃机的排气系统中所具有的、具有对排气气体中的粒子状物质(Particulate Matter,下面称为PM)进行捕集的微粒过滤器(下面简称为过滤器)的排气气体净化装置和具有该排气气体净化装置的内燃机以及过滤器再生方法。
背景技术
近年,在装载于汽车等上的内燃机中,要求提高排气的净化,特别是在柴油发动机中,在削减CO、HC、NOx的基础上,还要求除去排气气体中所含有的煤等的PM。因此,在发动机的排气通路上配置由多孔质材等构成的过滤器,通过该过滤器,捕集排气气体中的PM。
因为该过滤器是由如上述的多孔质材等构成,所以若过度地增加PM捕集量(下面也有称为PM堆积量的情况),则过滤器内的流通阻力增大,导致发动机输出的下降等。因此,需要适当地除去被过滤器捕集的PM,对过滤器进行再生,使PM捕集能力恢复。
作为迄今为止的过滤器再生方式,例如下述的专利文献1所公开的那样,已知的是通过批次式地进行向过滤器内供给反洗空气动作、由加热装置进行的过滤器加热动作,来除去PM。
另外,为了使可应用于汽车用发动机等的过滤器的连续使用成为可能,也提出了下述的专利文献2所公开的那样的连续再生式的过滤器。在该专利文献2中,并列连接多个过滤器,通过分别用一部分过滤器进行PM的捕集动作,用其它的过滤器进行再生动作,来使发动机的连续运转成为可能。
另外,因为在上述连续再生式的过滤器中,过滤器大型化,所以作为谋求过滤器的小型化的方式,提出了化学反应型再生方式(例如参照下述的专利文献3)。该化学反应型再生方式是使排气气体中的NO氧化成NO2,使用该NO2还原成NO时放出的O(氧),氧化除去PM。例如,在过滤器中设置白金等的氧化催化剂,通过利用该氧化催化剂的氧化作用,使发动机运转中的过滤器再生成为可能。
但是,在该化学反应型再生方式中,若排气气体温度没有达到规定的可进行再生动作的温度(例如300℃)以上,则不能进行上述化学反应。即,若持续排气气体温度不足该可进行再生动作的温度的状况,则成为大量的PM堆积于过滤器内,担心过滤器的眼阻塞的状况。因此,在PM的堆积量达到规定量以上的情况下,需要通过某种手段,将排气气体温度提高到上述可进行再生动作的温度以上。
鉴于这点,在具有电子控制蓄压式燃料喷射装置(所谓的共轨式喷射器)的发动机中,在喷射主燃料,膨胀行程开始后,执行从喷射器再次喷射燃料的“后喷射”,通过该后喷射燃料的燃烧,使排气气体温度上升(例如,参照下述的专利文献4)。另外,也有下述情况,即,在进气系统设置进气节流阀,通过减小其开度,使吸入空气量减少,使空燃比浓,据此,使燃烧室内的燃烧温度上升,提高排气气体温度来进行(例如参照下述的专利文献5)。
另外,在化学反应型再生方式的过滤器中,为了恰当地得到上述再生动作的开始时刻,需要正确地检测过滤器的PM堆积量。
作为鉴于这点的文献,提出了下述的专利文献6以及专利文献7。在专利文献6中,通过压力传感器,检测排气管中的过滤器的上游侧和下游侧的压力差,当该压力差达到规定值以上时,判断为PM堆积量已经增多,开始过滤器再生动作。另外,专利文献6还公开了作为该过滤器再生动作,具体是减小在进气系统所具有的进气节流阀的开度、减小在排气系统所具有的排气节流阀的开度、增加燃料喷射量、延迟燃料喷射时期等。
另外,在专利文献7中,公开了从图谱中读取与发动机的运转状态相对应的PM生成量以及燃烧速度常数,通过规定的演算公式,推定PM堆积量的情况。
专利文献1:特开平8-232639号公报
专利文献2:特开平11-236813号公报
专利文献3:特开2001-271629号公报
专利文献4:特开平8-303290号公报
专利文献5:特开平6-137130号公报
专利文献6:特开平7-189654号公报
专利文献7:特开2002-97930号公报
如上所述,通过采取提高排气气体温度的构件,来谋求实现化学反应型再生方式的技术已被公知,但是,迄今为止的这种技术在下述方面仍留有改进的余地。
首先,在上述的专利文献4中公开的通过后喷射来使排气气体温度上升的手法中,因为是仅仅能够用于可任意设定燃料喷射正时的电子控制式的燃料喷射装置的技术,不能用于机械式的燃料喷射装置,所以通用性低下。
另外,在象上述的专利文献5公开的那样,通过使吸入空气量减少,来使排气气体温度上升的手法中,因为例如在发动机怠速运转状态时,排气气体温度极端地低,所以在从该状态到没有产生发动机熄火的范围内,即使减小进气节流阀的开度,也难以使排气气体温度上升到可进行上述再生动作的温度。其原因在于,因为随着进气节流阀的开度的减小,进气压力逐渐降低,在压缩行程结束时刻的燃烧室内温度逐渐降低,所以在没有产生失火的范围内,不能使排气气体温度上升到可进行再生动作的温度。
另外,在上述专利文献6中公开的PM堆积量检测方法不能认为其可靠性得到了充分的确保。其理由如下所述。首先,压力传感器一般耐热性低,由于该压力传感器设置在高温环境下的排气系统中,所以存在不能输出正确的检测值的可能性。另外,因为来自发动机等的振动作用于(在车辆用发动机的情况下,来自车身的振动也作用于)对排气管内部和压力传感器进行连接的压力引出管,所以由于该振动,在压力引出管上产生龟裂的情况下,不能正确地检测排气管的内压。另外,特别是在被连接于过滤器上游侧的压力引出管中,存在着在管内,由于PM进入而产生阻塞的可能性,在该情况下,也不能正确地检测排气管的内压。
另外,因为过滤器的上游侧和下游侧的压力差的压力水平非常低,需要微差压计量,所以作为压力传感器,需要高精度、高价的压力传感器,实用性欠缺。
此外,即使PM堆积量相同,过滤器的上游侧和下游侧的压力差也因发动机运转状况(特别是排气气体的量)而变动。因此,为了了解正确的PM堆积量,必需取得发动机转速、发动机负载等信息,相对于由压力传感器检测的压力差,根据这些信息进行补正计算。因此,不仅需要用于取得上述信息的构件,还导致了演算动作的复杂化。但是,即使取得了上述信息,进行了压力差的补正计算,也如上所述,不能保证检测出的压力差正确,补正计算后的PM堆积量不一定正确。
另外,即使是在上述专利文献7中公开的PM堆积量检测方法中,也难说其可靠性得到了充分的确保。其原因在于,在发动机中,因通常的劣化以外的任何故障而产生性能劣化的情况下,存在PM排出量增大的可能性,在该情况下,在通过演算公式推定的PM堆积量与实际的PM堆积量之间产生了差。因此,需要采用上述专利文献6那样的差压检测等其它的构件,保证上述推定的PM堆积量不会偏离实际的PM堆积量太远。
如上所述,因为在以往的PM堆积量检测方法中,不能充分确保其可靠性,所以存在对过滤器的PM堆积量进行误判断的可能性。例如,在与实际的PM堆积量少的情况无关,也误判断PM堆积量达到规定量(需要进行过滤器再生动作的量)的状况下,存在频繁地进行再生动作,导致该再生动作所需要的能量的增大(例如,通过电加热器进行过滤器加热的情况下,消耗电力增大),或者由于频繁的过滤器加热,对过滤器的长寿命化造成不良影响的可能性。反之,在与实际的PM堆积量达到上述规定量无关,误判断PM堆积量没有达到规定量的状况下,过滤器过度阻塞,伴随着排气压力损失的增加,会导致发动机输出的下降、燃料消耗率恶化的情况。
本发明的目的在于,提供一种可通过更恰当的方式、且更恰当的时期,进行微粒过滤器的再生动作的排气气体净化装置和具有该排气气体净化装置的内燃机以及过滤器再生方法。具体地说,其目的是提供一种不涉及燃料喷射装置的形式,并能够切实地使排气气体温度上升,可谋求提高再生动作的可靠性的排气气体净化装置和具有该排气气体净化装置的内燃机以及过滤器再生方法,以及提供一种能够正确识别对内燃机的排气气体中的PM进行捕集的过滤器中的PM堆积量的排气气体净化装置和具有该排气气体净化装置的内燃机。
发明内容
本发明的排气气体净化装置的特征在于,具有微粒过滤器、进气量减少构件、排气加热构件、堆积量检测构件、排气温度检测构件、再生动作控制构件,该微粒过滤器捕集内燃机的排气中的粒子状物质,同时,在排气温度达到在可进行再生动作的温度的情况下,可进行上述粒子状物质的氧化清除产生的再生;该进气量减少构件为在上述内燃机的进气系统所具有,可减少吸入空气量;该排气加热构件为在上述内燃机的排气系统所具有,可对排气气体进行加热;该堆积量检测构件可对上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过规定量的情况进行检测;该排气温度检测构件可检测上述内燃机的排气温度;该再生动作控制构件接收上述堆积量检测构件以及上述排气温度检测构件的输出,在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,且上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一种执行,或者使这两者同时执行。
根据这样构成的排气气体净化装置,在内燃机的运转中,与排气气体一同排出的粒子状物质逐渐被微粒过滤器捕集。然后,若排气温度没有达到可进行再生动作的温度而继续内燃机的运转,则在微粒过滤器内部的粒子状物质的堆积量逐渐增大,成为担心微粒过滤器阻塞的状况。因此,在微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过规定量、即,成为担心上述阻塞的状况,且为内燃机的排气温度不足可进行再生动作的温度,即,没有进行微粒过滤器的自然再生的状况时,再生动作控制构件使进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、排气加热构件进行的排气气体加热动作开始。这些动作有优先执行一种,然后,再执行另一种的情况,也有同时执行这两种的情况。据此,排气温度达到可进行再生动作的温度,微粒过滤器内部的粒子状物质被氧化除去,微粒过滤器被再生。因此,不需要以往的后喷射,即可使排气温度上升到可进行再生动作的温度以上,另外,即使是在发动机的怠速中,不能使吸入空气量减少到必要以上的状况下,也能够通过排气加热构件,使排气温度上升到可进行再生动作的温度以上。因此,也能应用于具有机械式的燃料喷射装置的发动机中,可不涉及燃料喷射装置的形式,并且可以切实地进行排气气体温度的上升,能够谋求提高再生动作的可靠性。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述再生动作控制构件在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,并且上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述吸气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一个动作执行,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度时,使另一个动作执行。
例如,在优先进行进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的情况下,在仅通过该吸入空气量减少动作,排气温度即可达到可进行再生动作的温度的情况下,没有必要进行排气加热构件进行的排气气体加热动作。因此,可以抑制排气加热构件消耗的能量(例如电能)的损失。另外,在想要仅通过排气加热构件(例如电加热器)进行的排气气体加热动作,使排气温度上升到可进行再生动作的温度,虽然因为该升温的上升缓慢,所以存在需要延长截止到再生开始的时间的可能性,但是,若优先进行吸入空气量的减少动作,则可以使排气气体的升温与吸入空气量的减少动作大致同时进行。
另一方面,在优先进行排气加热构件进行的排气气体加热动作的情况下,在仅通过该排气气体加热动作,排气温度达到了可进行再生动作的温度的情况下,没有必要进行进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。因此,可以抑制与进气量的减少相伴的CO、THC的产生量的增加,另外,通过抑制发动机的泵吸损失,可以抑制燃料消耗率的恶化。另外,虽然仅通过吸入空气量减少动作,即可在可上升的排气气体温度中存在界限(例如,只能预期50-100deg程度的升温),但是,若优先进行排气气体加热动作,则能够通过该加热动作,切实且大幅地使排气温度上升。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,在上述进气量减少构件进行的吸入空气减少量中预先设定规定的极限值,超过该极限值,吸入空气量不会减少。
若通过进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作,吸入空气量逐渐减少,则不能充分获得在内燃机的压缩上止点的缸内压力,存在混合气的着火时期大幅延迟,或产生失火的可能性。因此,在可减少的吸入空气量中预先设定规定的极限值,超过该极限值,吸入空气量不会减少。据此,能够避免在微粒过滤器的再生动作中内燃机停止。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,在上述进气量减少构件进行的吸入空气减少量中预先设定多个规定的极限值。
也可以构成为,作为上述多个极限值,设定有第一极限值和第二极限值,该第一极限值相当于排气气体中的CO以及THC的浓度达到允许界限时的吸入空气减少量;该第二极限值相当于因失火,上述内燃机达到运转界限时的吸入空气减少量,在上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,在吸入空气减少量达到上述第一极限值的时刻,转换为上述排气加热构件进行的排气气体加热动作,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度的情况下,将吸入空气减少量成为上述第二极限值的情况作为界限,再次开始上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。
根据这样构成的排气气体净化装置,若开始了微粒过滤器的再生动作,则首先开始进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作,在该吸入空气减少量达到第一极限值的情况下(在排气温度没有达到可进行再生动作的温度,吸入空气减少量达到第一极限值的情况下),转换成排气加热构件进行的排气气体加热动作。据此,能够一面将排气气体中的CO以及THC的浓度抑制在允许界限以下,一面使排气气体温度上升。然后,在其后排气温度没有达到可进行再生动作的温度的情况下,再次开始进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。该动作以吸入空气减少量成为第二极限值为限度来进行。因此,在微粒过滤器的再生动作中,内燃机不会停止。
另外,也可以使上述多个极限值相应于诸条件而变更。例如,可以构成为相应于上述内燃机的负载以及转速而变更,或构成为相应于上述内燃机所使用的燃料的十六烷值而变更。
即,因为若内燃机的运转状态变化,或内燃机所使用的燃料的十六烷值不同,则与吸入空气减少量对应的CO以及THC的产生量、混合气的着火时期的延迟量也变化,所以与其相伴,排气气体中的CO以及THC的浓度达到允许界限时的吸入空气减少量、因失火而使内燃机达到运转界限时的吸入空气减少量也成为不同的值。因此,通过相应于内燃机的运转状态、燃料的十六烷值来变更极限值,能够在将CO以及THC的产生量抑制在允许范围内的状态下,执行微粒过滤器的再生动作。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以是上述排气加热构件由电加热器构成,该电加热器使用通过上述内燃机的输出而发电的电力。
再有,也可以构成为,在上述内燃机的最大输出以及对上述内燃机要求的输出的差比上述电加热器所使用的输出小的情况下,限制或禁止上述电加热器进行的排气气体的加热动作。
根据这样的构成的排气气体净化装置,例如在应用于车辆的情况下,不会对其行驶性能、牵引性能造成妨碍,能够得到所要求的内燃机的输出。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述内燃机具有可将排气侧和进气侧连通的EGR通路,以及可改变该EGR通路的通路面积的EGR阀,具有使排气气体向上述内燃机的进气侧还流的EGR装置,上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,该吸入空气减少量越大,上述EGR阀的开度就越小。
根据这样构成的排气气体净化装置,因为在微粒过滤器的再生时,虽然通过进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作,降低了进气侧的压力,但与其相应地EGR阀的开度也减小,所以可以将排气还流率维持在一定。其结果为,能够良好地维持混合气的燃烧状态。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,监视上述内燃机的运转状态,在该运转状态的变动量超过了规定量时,使上述EGR阀全闭。
这是考虑可在想要在微粒过滤器的再生中,相应于进气量减少构件进行的吸入空气减少量,来变更EGR阀的开度的情况下,EGR还流量相对于吸入空气量减少动作,存在些许的延迟的情况。即,在发动机转速、发动机扭矩这些内燃机的运转状态较大地变动的状况下,存在该EGR阀的开度变更动作会对混合气的燃烧状态造成不良影响的可能性。因此,在内燃机的运转状态的变动量超过了规定量时,使EGR阀全闭,据此,能够避免燃烧不良。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述内燃机具有利用排气气体的流体能,对吸入空气进行压缩的涡轮增压器,作为上述多个极限值,设定有第一极限值和第二极限值,该第一极限值相当于排气气体中的CO以及THC的浓度达到允许界限时的吸入空气减少量;该第二极限值相当于上述涡轮增压器的喘振产生时的吸入空气减少量,在上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,在吸入空气减少量达到上述第一极限值的时刻,转换为上述排气加热构件进行的排气气体加热动作,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度的情况下,将吸入空气减少量成为上述第二极限值的情况作为界限,再次开始上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。
根据这样构成的排气气体净化装置,在具有涡轮增压器的内燃机中,在微粒过滤器的再生动作中,阻止涡轮增压器的喘振的产生,能够一面实现稳定的内燃机的运转,一面进行微粒过滤器的再生动作。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述内燃机具有利用排气气体的流体能,对吸入空气进行压缩的涡轮增压器,并具有废气排放阀或者进气旁通阀,该废气排放阀进行开放动作,使排气气体绕过上述涡轮增压器;该进气旁通阀进行开放动作,使吸入空气绕过上述涡轮增压器,另外,作为上述多个极限值,设定有第一极限值和第二极限值以及第三极限值,该第一极限值相当于排气气体中的CO以及THC的浓度达到允许界限时的吸入空气减少量;该第二极限值相当于在废气排放阀或进气旁通阀为全闭的状态下,上述涡轮增压器的喘振产生时的吸入空气减少量;该第三极限值相当于在废气排放阀或进气旁通阀被开放的状态下,因失火,上述内燃机达到运转界限时的吸入空气减少量,在上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,在吸入空气减少量达到上述第一极限值的时刻,转换为上述排气加热构件进行的排气气体加热动作,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度的情况下,在废气排放阀或进气旁通阀为全闭的状态下,再次开始上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作,在吸入空气减少量达到上述第二极限值的情况下,在废气排放阀或进气旁通阀为开放的状态下,将吸入空气减少量成为上述第三极限值的情况作为界限,继续上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。
根据这样构成的排气气体净化装置,即使成为涡轮增压器的喘振产生的状况,也可以通过开放废气排放阀或者进气旁通阀,解除涡轮增压,在消除喘振的状态下,进一步减少吸入空气量,使排气温度上升到可进行再生动作的温度。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述堆积量检测构件能够通过求出以上述微粒过滤器处于标准状态情况时的上述内燃机的负载以及上述内燃机转速为基础的上述微粒过滤器的状态,和以当前的上述微粒过滤器中的上述内燃机的负载以及上述内燃机转速为基础的上述微粒过滤器的状态的差,来检测粒子状物质的堆积量超过了上述规定量。
在这里所说的微粒过滤器为标准状态例如是指在微粒过滤器中没有堆积PM的状态(微粒过滤器为新品时)。即,通过相对于该标准状态,作为内燃机的负载以及内燃机转速处于一定的状态下的微粒过滤器的状态,求出上述标准状态与当前状态的差,可以推测当前的微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量,据此,能够判断粒子状物质的堆积量是否超过规定量。例如,通过检测、比较微粒过滤器的紧邻上游侧的压力,可进行该判断。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述堆积量检测构件根据微粒过滤器上游侧压力,推定粒子状物质的堆积量,同时,通过排气温度,推定微粒过滤器内部温度,通过由该微粒过滤器内部温度和微粒过滤器上游侧压力所决定的补正量,对上述堆积量进行补正。
微粒过滤器上游侧压力随着微粒过滤器内部温度升高而逐渐上升。因此,在想要根据微粒过滤器上游侧压力来推定粒子状物质的堆积量的情况下,不仅是该压力,还需要考虑微粒过滤器内部温度。另外,在排气温度成为上升状况的情况下,与该排气温度的上升速度相比,实际的微粒过滤器内部温度的上升速度仅延迟微粒过滤器的热容量的量。因此,考虑这些方面,通过排气温度,推定微粒过滤器内部温度,根据由该微粒过滤器内部温度和微粒过滤器上游侧压力所决定的补正量,对上述堆积量进行补正。据此,能够进行更正确的粒子状物质的堆积量的推定。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述堆积量检测构件是检测微粒过滤器上游侧压力的压力传感器,上述再生动作控制构件在微粒过滤器上游侧压力达到再生开始压力时,使再生动作开始,估算从上述微粒过滤器为安装的新品时开始的上述内燃机的燃料喷射量,根据该估算值,将上述再生开始压力作为高的值逐渐进行更新。
根据这样构成的排气气体净化装置,在再生动作中未能除去的粒子状物质被积蓄在微粒过滤器内,即使再生动作结束,微粒过滤器的紧邻上游侧的压力也比新品时的紧邻上游侧的压力高,即使在这种情况下,也可以不受该粒子状物质的影响,以一定间隔执行再生动作,另外,可以避免不能结束再生动作的状况。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述再生动作控制构件在上述微粒过滤器的再生动作结束的时刻的微粒过滤器上游侧压力超过规定压力的情况下,进行更新,再生目标温度升高。
根据这样构成的排气气体净化装置,特别可以有效地除去残留在温度容易降低的微粒过滤器外周部的粒子状物质,不需提高再生动作的频度,即可以一定间隔执行再生动作。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述堆积量检测构件是检测微粒过滤器上游侧压力的压力传感器,上述再生动作控制构件在微粒过滤器上游侧压力达到再生结束压力时,使再生动作结束,估算从上述微粒过滤器为安装的新品时开始的上述内燃机的燃料喷射量,根据该估算值,将上述再生结束压力作为高的值逐渐进行更新。
在从再生动作开始到经过规定时间后的时刻结束再生动作的情况下,存在与充分地进行再生无关,都继续再生动作,进行徒劳的再生动作,或与仍未完全地再生无关,结束再生动作的可能性。对此,根据上述构成的排气气体净化装置,因为是一面考虑在再生动作中未能除去的粒子状物质积蓄在微粒过滤器内的情况,一面更新再生结束压力,所以可以避免进行徒劳的再生动作,或与仍未完全地再生无关,而结束再生动作的状况,可以谋求提高再生动作的可靠性。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述再生动作控制构件在产生了上述微粒过滤器的再生动作中的微粒过滤器上游侧压力急剧下降的状况的情况下,进行更新,使再生目标温度下降。
根据这样构成的排气气体净化装置,能够避免再生动作的执行温度被维持在高的状态,在微粒过滤器内部的发热增大,导致异常再生,使微粒过滤器破损的状况。
另外,根据本发明的排气气体净化装置,也可以构成为,上述再生动作控制构件在产生了上述微粒过滤器的再生动作中的微粒过滤器上游侧压力急剧下降的状况的情况下,停止再生动作。
根据这样构成的排气气体净化装置,能够切实地避免微粒过滤器的破损。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,在上述内燃机的排气系统中具有可关闭排气配管的排气节流构件,上述再生动作控制构件在上述内燃机停止时,通过上述进气量减少构件隔断吸入空气,同时,关闭上述排气配管。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,在上述内燃机的排气系统中具有可关闭排气配管的排气节流构件,上述再生动作控制构件在上述内燃机停止时,通过上述进气量减少构件,隔断吸入空气,同时,关闭上述排气配管,进而执行燃料喷射动作。
根据这样构成的排气气体净化装置,可以阻止从进气系统以及排气系统向DPF33导入空气(氧),据此,可以避免微粒过滤器的再生反应发展,导致熔损的状况。另外,在内燃机停止时,通过执行燃料喷射动作,汽缸内的剩余氧被燃烧,据此,可以切实地避免微粒过滤器的再生反应发展的情况。
另外,本发明的内燃机是具有上述排气气体净化装置中的任意一个的内燃机,其特征在于,在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,并且,上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一种执行,或者使这两种同时执行,据此,使上述微粒过滤器再生。
另外,本发明的微粒过滤器再生方法是通过上述排气气体净化装置中的任意一个进行的微粒过滤器再生方法,其特征在于,在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,并且,上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一种执行,或者使这两种同时执行,据此,使上述微粒过滤器再生。
或者,本发明的排气气体净化装置,其特征在于,具有微粒过滤器、电阻检测构件、堆积量推定构件,该微粒过滤器通过使内燃机的排气气体从一次侧通过到二次侧,来捕集排气气体中的粒子状物质,同时,其整体或上述一次侧的至少表面的一部分由非导电性材料构成;该电阻检测构件检测上述微粒过滤器中的由非导电性材料构成的部分的至少两点间的电阻;该堆积量推定构件接收来自上述电阻检测构件的输出,推定上述微粒过滤器中的粒子状物质的堆积量。
从内燃机排出的排气气体中所含有的PM由以碳(C)为主成分的煤和未燃烧的燃料油·润滑油等构成,具有“导电性”。在上述构成的排气气体净化装置中,应用于例如由SiC等的陶瓷类材料等的非导电性材料构成的过滤器,通过电阻检测构件,检测伴随着该非导电性材料部分的例如两点间的PM的堆积而产生的电阻的变化。
随着内燃机的运转,过滤器通过使内燃机的排气气体从一次侧通过到二次侧,逐渐捕集排气气体中的PM。即,在过滤器的一次侧表面逐渐堆积导电性的PM。然后,若该PM的堆积量增多,则作为上述电阻的检测对象的两点间通过PM导通,若PM堆积量进一步增大,则随着其堆积厚度逐渐增大,电阻值逐渐下降。因此,通过电阻检测构件检测该电阻值的变化,堆积量推定构件接收其检测信号,据此,能够识别PM的堆积量逐渐增多的情况。
象这样,在上述构成的排气气体净化装置中,可以有效地利用PM具有导电性的情况,进行PM堆积量的识别。因此,与通过压力传感器检测过滤器的上游侧和下游侧的压力差,或从图谱读取与内燃机的运转状态相应的PM生成量等并进行演算的以往的装置相比,能够很高地得到PM堆积量检测动作的可靠性。另外,因为能够采用将用于检测电阻的配线(导线)连接到过滤器表面这样的比较简单的构成,所以实用性高。
另外,根据上述构成的排气气体净化装置,不需要检测内燃机的运转状况(转速以及负载),即使是在采用了不具备用于检测这些转速以及负载的构件的机械式燃料喷射系统的内燃机中,也能正确地识别PM堆积量。另外,因为不会产生用于检测转速以及负载的传感器的故障导致的误动作,所以能够获得高可靠性。
另外,在上述说明中,对过滤器整体由非导电性材料构成的情况进行了说明,但是,也可以采用下述的构成,即,过滤器的大致整体由导电性材料构成,仅仅一次侧表面的一部分由非导电性材料构成,通过电阻检测构件,检测由该非导电性材料构成的部分的至少两点间的电阻。例如,可以列举出将非导电性材料应用在金属制过滤器的一次侧表面隔着规定距离的两个位置上,将电气配线连接在该两个位置,检测两点间的电阻的构成。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述电阻检测构件至少设置两组。
根据这样构成的排气气体净化装置,即使某个电阻检测构件的电气配线产生断线,也能够通过其它的电阻检测构件,检测过滤器上的电阻,能够确保PM堆积量检测动作的可靠性。另外,在电阻检测构件上产生上述断线的情况下,因为通过该电阻检测构件检测到的电阻值连续地为无限大,所以通过对它进行识别,可以轻易地识别在电阻检测构件上产生了断线的情况。
再有,在象上述构成的排气气体净化装置那样,至少设置两组电阻检测构件的情况下,在多个电阻检测构件检测到的电阻值均非无限大,且为相互不同的值的情况下,最好将最低地检测到的电阻值作为真实的电阻值进行识别。这是PM相对于过滤器的堆积偏向一边情况下(不均匀堆积情况下)的对策,以检测电阻的各部分中的PM堆积量最多的位置(电阻降低的位置)为基准,确定过滤器再生动作的开始时刻。假设,在将比由其它的电阻检测构件检测出的电阻值高地检测到的电阻值作为真实的电阻值的情况下,存在着在其它的位置(电阻值被低地检测的位置),PM过量堆积的可能性,在过滤器再生动作时,导致在该位置温度过度上升,会担心过滤器受到损伤。为了避免这样的状况,如上所述,将最低地检测到的电阻值(PM堆积最多的部分的电阻值)作为真实的电阻值进行识别。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述电阻检测构件检测上述微粒过滤器中的非导电性材料部分的至少三点彼此间的电阻。
例如,在构成为检测三点(在这里,称为过滤器上的X点、Y点、Z点)彼此间的电阻的情况下,在与各点连接的电气配线上没有产生断线时,若各点间的电阻值为r1、r2、r3,则
r1=r2=r3=r
(未产生不均匀堆积的情况),在各点间检测到的电阻值为
R(X、Y)=R(Y、Z)=R(Z、X)=R=(2/3)r
R(X、Y):为三点中“X点”和“Y点”间的电阻值;R(Y、Z):为三点中“Y点”和“Z点”间的电阻值;R(Z、X):为三点中“Z点”和“X点”间的电阻值。
这样,在从该状态到一个电气配线产生了断线的情况下(在与上述“X点”相连的电气配线上产生了断线的情况下),
R(X、Y)=∞
R(Z、X)=∞
R(Y、Z)=r,
R(Y、Z)的电阻值突然上升到1.5倍(为未产生断线情况的1.5倍)。因此,根据上述构成的排气气体净化装置,通过识别电阻值的急剧上升,可以轻易地识别电气配线的断线。
另外,象这样,即使是在被构成为对微粒过滤器中的非导电性材料部分的至少三点彼此间的电阻进行检测的情况下,也与上述相同,最好将最低地检测到的电阻值作为真实的电阻值进行识别。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述电阻检测构件可测定作为电阻测定对象的点(连接着上述电气配线的点)上的微粒过滤器表面温度。
具体地说,可以列举出下述构成,即,针对作为电阻测定对象的点,连接由与其连接的电气配线(上述电阻测定用的配线)不同的材料构成的电气配线,通过该两电气配线,构成闭回路,计量该回路的电压。例如,在电阻测定用探头上附加作为热电偶的功能的构成。
根据这样构成的排气气体净化装置,上述电阻的测定是在例如作为热电偶侧的负极侧的探头的电阻测定用配线和另一个探头之间进行的。然后,利用热电偶侧的探头,测定作为电阻测定对象的点的温度,据此,可以判断再生动作是否正常进行(是否在合适的温度下进行再生动作)。另外,在设置多组电阻检测构件,使之分别具有作为热电偶的功能的情况下,能够在再生动作中计量过滤器上的多个位置的温度,据此,可以识别过滤器有无温度不均匀。然后,在产生了该温度不均匀的情况下,可以判断产生了PM堆积不均匀(成为需要保养的状态)。即,通过在电阻检测构件上附加温度测定功能,可以判断是否需要进行过滤器的保养。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述堆积量推定构件相对于上述电阻检测构件检测的电阻,进行基于微粒过滤器温度的补正演算,据此,推定粒子状物质的堆积量。因为上述电阻值被过滤器温度左右,所以最好是这样的构成。
即,如图6所示的过滤器温度和电阻值的关系,即使是同样的PM堆积量,过滤器温度越高,作为电阻值就越低。考虑到这点,例如
R=aT2+bT+c
R:电阻值、T:过滤器温度、a、b、c:系数
通过使用这一补正公式,进行补正演算,可以高精度地推定粒子状物质的堆积量。
另外,象这样,在根据过滤器温度演算PM堆积量的情况下,作为计量过滤器温度的构件,可以使用上述那样的与电阻检测构件一体化的热电偶,也可以使用单独的温度传感器。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,在由上述堆积量推定构件推定的粒子状物质的堆积量超过了规定的再生开始堆积量时,开始过滤器再生动作,另一方面,在由上述堆积量推定构件推定的粒子状物质的堆积量低于规定的再生结束堆积量时,停止过滤器再生动作。
在该情况下,虽然预先设定了与上述再生开始堆积量相当的电阻值以及与再生结束堆积量相当的电阻值,但是,最好这些电阻值中,将后者的电阻值设定得高,对频繁地反复过滤器再生动作的开始和停止的这种所谓的振荡进行抑制。
另外,在以往,在内燃机的运转中的过滤器再生动作一般是监视上述压力传感器的差压检测值,在该值达到规定值以上的情况下,减少进气量或使燃料喷射时期、其特性曲线变化,使排气温度上升。因为这样的进气量的减量、燃料喷射时期、其特性曲线的变化是其自身使过滤器上游侧和下游侧的差压变化,所以难以通过差压检测值,来推定正确的PM堆积量。另外,还会导致内燃机的燃料消耗率恶化。根据上述构成的排气气体净化装置,能够正确地推定PM堆积量,而不会导致这些问题,另外,还能够谋求内燃机燃料消耗率的改善。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,在过滤器再生动作的执行中,在由上述电阻检测构件检测的电阻值的变化率比规定的异常判定变化率高的情况下,停止过滤器再生动作。
象这样,在由电阻检测构件检测的电阻值的变化率比规定的异常判定变化率高的情况下,即,在过滤器上的电阻值的变化急剧的情况下,存在产生了过滤器的一部分局部地成为异常高温的“异常再生”的可能性。若该“异常再生”状态持续,则会担心过滤器的熔损,因此,在该电阻值的变化率升高的时刻,结束过滤器再生动作。据此,能够谋求过滤器的长寿命化。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,具有对上述微粒过滤器的上游侧和下游侧的压力差进行检测的压力传感器,具有保养判断构件,该保养判断构件接收来自该压力传感器的输出以及来自上述电阻检测构件的输出,根据这些输出,判断是否需要对上述微粒过滤器进行保养。
一般来说,作为堆积在微粒过滤器上的物质,除了能够通过再生动作除去的上述PM外,作为不能除去的物质,还具有与润滑油的附着相伴的灰、发动机磨损粉等。这样,在仅通过压力传感器的差压检测进行的堆积状况的监视中,难以判断压差上升的要因是由于上述PM造成的,还是由于发动机磨损粉等造成的,为了对此进行判断,需要根据内燃机的总运转时间,判断过滤器清洗等的保养的必要性。对此,根据上述构成的排气气体净化装置,例如在由压力传感器检测的差压比较高,且由电阻检测构件检测的过滤器上的电阻值比较低的情况下,判断能通过再生动作除去的PM的堆积量多。另一方面,在由压力传感器检测的差压比较高,且由电阻检测构件检测的过滤器上的电阻值比较高的情况下,判断不能通过再生动作除去的物质的堆积量多。因此,能够轻易判断是通过执行再生动作能够对过滤器进行净化的状况,还是需要对微粒过滤器进行保养的状况。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,在由上述堆积量推定构件推定的粒子状物质的堆积量超过了规定的再生开始堆积量时,开始过滤器再生动作,另一方面,过滤器再生动作条件由所计量的微粒过滤器表面温度决定。
根据这样构成的排气气体净化装置,在检测PM堆积量的同时,还可以计量过滤器表面温度,根据再生动作开始时的过滤器表面温度和再生目标温度的差决定过滤器再生动作的条件(再生动作持续时间、进气量的减少量、燃料喷射时期的变化量等),开始再生动作。据此,能够以恰当的条件,执行过滤器再生动作,能够将与再生动作相伴的燃料消耗率的恶化等抑制在最小限度。
另外,在本发明的排气气体净化装置中,也可以构成为,上述内燃机起动时的过滤器温度在规定温度以下时,强制禁止过滤器再生动作。
例如,在利用催化剂反应的微粒过滤器中,若在内燃机起动时的过滤器温度在规定温度以下(冷态时)时,执行进气量的减量、燃料喷射时期、其特性曲线的变更等的过滤器再生动作,则由于混合气的不完全燃烧,CO、THC不与催化剂反应,就这样被排出到大气中,产生刺激臭。因此,在上述冷态时,强制禁止过滤器再生动作,抑制混合气的不完全燃烧,削减CO、THC的排出量。
另外,具有上述的排气气体净化装置中的任意一种的内燃机也在本发明的技术思想的范畴内。
发明效果
根据本发明的排气气体净化装置以及具有该排气气体净化装置的内燃机,能够以更恰当的方式,且在更恰当的时期进行微粒过滤器的再生动作。
不需要以往的后喷射,即可使排气温度上升到可进行再生动作的温度以上,另外,即使是在发动机的怠速中,不能使吸入空气量减少到必要以上的状况下,也能够通过排气加热构件,使排气温度上升到可进行再生动作的温度以上。其结果为,也能应用于具有机械式的燃料喷射装置的发动机中,能够谋求扩大微粒过滤器的通用性,同时,可以切实地进行排气气体温度的上升,能够谋求提高再生动作的可靠性。
通过压力传感器检测过滤器的上游侧和下游侧的压力差,与从图谱读取与内燃机的运转状态相对应的PM生成量等并进行演算的以往的装置相比,能够很高地得到PM堆积量检测动作的可靠性。另外,因为能够采用将用于检测电阻的配线(导线)连接到过滤器这样的比较简单的构成,所以可以谋求提高安用性。
附图说明
图1是示意地表示有关实施方式的用于发动机以及DPF再生的控制系统的概略构成的图。
图2中图2(a)是表示发动机扭矩为规定值情况的发动机转速和DPF紧邻上游侧的压力的关系的图,图2(b)是表示发动机转速为规定值情况的发动机负载和DPF紧邻上游侧的压力的关系的图。
图3是表示在进气节流优先动作中,在进行进气节流动作后进行加热动作的情况下的排气气体温度的时间的变化的图。
图4是用于说明进气节流优先动作和排气加热优先动作的选择的图。
图5是表示使进气节流量变化的情况下的缸内压力的变化状态以及各自的混合气着火正时的图。
图6是表示进气节流量和排气气体中的CO以及THC的浓度的关系的图。
图7是表示有关第二实施方式的DPF再生动作中的排气气体温度、排气气体中的CO以及THC的浓度的时间的变化的图。
图8是用于说明与发动机转速以及发动机的扭矩相应的各极限值的变更动作的图。
图9是表示相对于十六烷值彼此不同的两种燃料的进气节流量和排气气体中的CO以及THC的浓度的关系的图。
图10是第三实施方式中的相当于图1的图。
图11是表示发动机主体的输出和其中的电加热器所使用的输出的关系的图。
图12是第三实施方式的变形例中的相当于图1的图。
图13是第四实施方式中的相当于图1的图。
图14是表示EGR阀的开度控制中的进气节流装置的进气节流量和EGR阀的开度的关系的图。
图15是表示相对于进气节流装置的进气节流量的EGR阀的开度的时间的变化的一个例子的图。
图16是表示第四实施方式中的发动机转速、发动机扭矩、EGR阀的开度、进气节流装置的进气节流量的时间的变化的一个例子的图。
图17是第五实施方式中的相当于图1的图。
图18是用于说明各极限值的设定动作的图。
图19是表示在有关第五实施方式的DPF再生动作中的排气气体温度、排气气体中的CO以及THC的浓度的时间的变化的图。
图20是第五实施方式的变形例中的相当于图1的图。
图21是表示进气节流装置的进气节流量和废气排放阀的开度的时间的变化的一个例子的图。
图22是表示在第六实施方式中的发动机转速、排气气体温度、DPF的内部温度、DPF的紧邻上游侧的压力、PM堆积量的推定值的时间的变化的一个例子的图。
图23是表示在第七实施方式中的DPF的紧邻上游侧的压力的变化的图。
图24是有关第八实施方式的图,图24(a)是表示再生动作开始前的DPF的内部的剖视图,图24(b)是表示再生动作后的DPF的内部的剖视图,是表示在外周部堆积PM的状态的图。
图25是表示在第八实施方式中,再生温度发生变化的情况下以及没有发生变化的情况下的DPF的紧邻上游侧的压力的时间的变化的一个例子的图。
图26是表示在第九实施方式中的DPF的紧邻上游侧的压力的变化的图。
图27是表示在第十实施方式中的DPF的紧邻上游侧的压力的变化的图。
图28是表示在第十实施方式的变形例中的DPF的紧邻上游侧的压力的变化的图。
图29是第十一实施方式中的相当于图1的图。
图30是表示第十一实施方式中的发动机转速、排气节流量、进气节流量的时间的变化的图。
图31是表示第十一实施方式的变形例中的发动机转速、燃料喷射量、排气节流量、进气节流量的时间的变化的图。
图32是从沿着排气气体的流动方向的方向看过滤器主体的图。
图33是从与排气气体的流动方向正交的方向看过滤器主体的图。
图34是表示PM堆积前的过滤器主体的概略的剖视图。
图35是表示PM堆积后的过滤器主体的概略的剖视图。
图36是表示过滤器温度和电阻值的关系的图。
图37是表示电阻值的时间的变化和再生动作时期的时期流程图。
图38是用于说明通过电阻值的变化率来停止过滤器再生动作的动作的相当于图37的图。
图39是第十三实施方式中的相当于图32的图。
图40是第十四实施方式中的相当于图32的图。
图41是表示第十五实施方式中的PM堆积量检测传感器的概略构成的图。
符号说明
1发动机主体
2进气系统
21进气配管
22进气歧管
23燃料泵
24进气节流装置
3排气系统
31排气歧管
32排气配管
33DPF(微粒过滤器)
34排气升温装置(排气加热构件)、电加热器
35过滤器主体
36PM堆积量检测传感器
36A PM堆积量检测传感器
36B PM堆积量检测传感器
36c电阻检测传感器(电阻检测构件)
37排气温度检测传感器(排气温度检测构件)
38排气节流装置(排气节流构件)
5控制器(再生动作控制构件)
61交流发电机
62发电机
71EGR通路
72EGR阀
8涡轮增压器
81废气排放阀
82旁通通路
具体实施方式
下面,根据附图,说明本发明的实施方式。本实施方式是将本发明应用于具有在牵引车用的柴油发动机上装载着柴油微粒过滤器(Diesel Particulate Filter,下面称为DPF)的排气气体净化装置的情况。但是,应用本发明的发动机并不限于柴油发动机,也可以是气体发动机、汽油发动机等,另外,针对被装载于汽车、发电机等的发动机,本发明也能够应用。
在说明本发明的各实施方式之前,先说明有关本实施方式的发动机的基本构成的概略。
-发动机以及DPF再生控制系统的构成-
图1是示意地表示有关本实施方式的用于发动机以及DPF再生的控制系统的概略构成的图。如该图1所示,分别为发动机在发动机主体1的一侧(图中下侧)连接着进气系统2,在另一侧(图中上侧)连接着排气系统3。
进气系统2具有进气配管21、进气歧管22以及燃料泵23。在将空气经由进气配管21以及进气歧管22导入发动机主体1的汽缸内(进入行程的汽缸内)后,在该汽缸的压缩行程结束时刻,从燃料泵23向燃烧室(副室)压送燃料,以此来进行与燃烧室的混合气的自行着火燃烧相伴的膨胀行程。
然后,作为该进气系统2的特征,在上述进气配管21上具有进气节流装置24。具体地说,该进气节流装置24具有蝶形阀以及使该蝶形阀转动,对进气配管21的流路面积进行变更的执行器(均省略图示)。另外,作为该阀机构,并非限于蝶形阀,也可以应用节流阀等各种阀。
另一方面,排气系统3具有排气歧管31以及排气配管32。在上述膨胀行程后的排气行程中,从汽缸排出到进气歧管31的排气气体在经过排气配管32后,被排放到大气。另外,在该排气配管32上具有用于对排气气体中含有的PM进行捕集的DPF33。该DPF33是将过滤器主体收容在壳体内而成,该过滤器主体是由具有多个单元的蜂巢构造构成,该多个单元由具有过滤性能的隔壁划分。具体地说,例如是下述构成,即,分别为在一部分的单元中,一个端部被封闭,在其它的单元中,另一个端部被封闭,在排气气体透过单元间时捕捉PM。作为构成该过滤器主体的材料,是具有耐热性、耐氧化性、抗热冲击性的材料,例如,可以适用多孔质堇青石陶瓷、碳化硅、氧化铝、富铝红柱石、氮化硅、烧结合金等。另外,在该过滤器主体上装载着白金等的氧化催化剂。然后,该DPF33在排气气体温度超过了规定温度(例如,300℃,下面称为“可进行再生动作的温度”)的状况下,进行上述化学反应,氧化除去PM进行再生。
然后,作为该排气系统3的特征,是在上述排气配管32中的DPF33的上游侧具有排气升温装置(排气加热构件)34。该排气升温装置34是由电加热器构成,接受来自未图示出的发电机(交流发电机)的电力而发热,能够对排气配管32中流动的排气气体进行加热。具体地说,可以是通过对排气配管32进行加热来间接加热排气气体的构成,也可以是在排气配管32内部配置加热线,直接对排气气体进行加热的构成。另外,作为该排气升温装置34,也可以适用火焰燃烧器。
再有,在上述DPF33上,安装着用于检测在该DPF33内部的PM堆积量的PM堆积量检测传感器36。另外,在上述排气升温装置34上安装着用于检测排气气体温度的排气温度检测传感器(排气温度检测构件)37。该排气温度检测传感器37可以配置在排气升温装置34的内部,也可以安装在上述DPF33紧邻上游侧的排气配管32上。
作为上述PM堆积量检测传感器36的PM堆积量的检测动作,例如由压力传感器构成PM堆积量检测传感器36,通过检测当前的压力相对于PM没有堆积在DPF33的状态(DPF33为新品时)下的DPF33紧邻上游侧的压力的偏差,可以求出PM堆积量。下面进行具体说明。图2(a)表示发动机扭矩为规定值(某一特定值)的情况下的发动机转速和DPF33紧邻上游侧的压力的关系,图中的线A是PM没有堆积于DPF33情况下的特性。通过检测当前的压力相对于该线A的偏差,能够检测PM堆积量。例如,图中的线B是PM堆积了DPF33的容量中的20%的情况下的特性,线C是PM堆积了30%的情况下的特性。即,在发动机扭矩为一定的条件下,通过检测发动机转速和DPF33紧邻上游侧的压力,能够检测当前的PM堆积量。具体地说,控制器(再生动作控制构件)5接收来自上述PM堆积量检测传感器36的压力信号以及来自未图示出的发动机转速传感器的发动机转速信号,算出PM堆积量。另外,可以是仅通过PM堆积量检测传感器36,即能够检测PM堆积量的构成。
另外,通过发动机负载和DPF33紧邻上游侧的压力的关系,也能够检测PM堆积量。图2(b)表示发动机转速为规定值(某一特定值)的情况下的发动机负载和DPF33紧邻上游侧的压力的关系,图中的线A是PM没有堆积于DPF33的情况下的特性。通过检测当前的压力相对于该线A的偏差,能够检测PM堆积量。例如,图中的线B是PM堆积了DPF33的容量中的20%的情况下的特性,线C是PM堆积了30%的情况下的特性。即,在发动机转速为一定的条件下,通过检测发动机负载和DPF33紧邻上游侧的压力,能够检测当前的PM堆积量。
在本发动机中,具有用于对DPF33的再生动作进行控制的再生用控制器5,来自上述PM堆积量检测传感器36的PM堆积量检测信号(例如上述压力信号)以及来自上述排气温度检测传感器37的排气温度检测信号分别传输给该控制器5。另外,该控制器5根据上述接收的PM堆积量检测信号以及排气温度检测信号,向上述进气节流装置24以及排气升温装置34传输控制信号。根据传输到进气节流装置24的进气节流控制信号,进气节流装置24的执行器动作,上述蝶形阀转动,得到与该进气节流控制信号相应的开度。另外,根据传输到排气升温装置34的排气升温控制信号,电加热器被ON/OFF控制,该电加热器进行的排气气体的加热动作被控制。
上面是有关本实施方式的发动机的概略构成。接着,说明各实施方式。
(第一实施方式)
在本实施方式中,根据上述DPF33的内部的PM堆积量以及排气气体温度,控制进气节流装置24以及排气升温装置34。即,在通过控制器5接收来自上述PM堆积量检测传感器36的PM堆积量检测信号,判断在DPF33内部的PM堆积量超过规定量,并且,通过控制器5接收来自上述排气温度检测传感器37的排气温度检测信号,判定排气气体温度没有达到上述可进行再生动作的温度的情况下(下面,将这两个条件成立的情况称为“排气升温控制开始条件成立的情况”),通过使进气节流装置24以及排气升温装置34中的一个或者两个动作,来使排气气体温度上升到可进行再生动作的温度,据此,在发动机主体1的运转持续的状态下,进行DPF33的再生动作。下面,对多个具体的动作内容进行说明。
-进气节流优先动作-
首先,说明使进气节流装置24进行的进气节流优先的动作。在上述排气升温控制开始条件成立的情况下,首先,控制器5向进气节流装置24传输进气节流控制信号。据此,进气节流装置24的执行器动作,蝶形阀转动,得到与该进气节流控制信号相应的开度,进气配管21的流路面积被缩小。其结果为,吸入空气量减少,空燃比变浓,燃烧室内的燃烧温度上升,排气气体温度升高。据此,在排气气体温度达到上述可进行再生动作的温度的情况下,没有进行排气升温装置34的动作,DPF33被再生。
在即使执行了上述的使进气节流装置24动作的再生动作后,经过了规定的时间,由排气温度检测传感器37检测的排气气体温度仍未达到可进行再生动作的温度的情况下,进行排气升温装置34的动作。即,控制器5向排气升温装置34传输排气升温控制信号。据此,电加热器为ON,开始该电加热器进行的排气气体的加热动作。其结果为,排气气体温度进一步升高,通过上述进气节流装置24进行的进气节流动作以及排气升温装置34(电加热器)进行的加热动作,排气气体温度达到可进行再生动作的温度,DPF33被再生。
图3是表示在该进气节流优先动作中,在进行了进气节流装置24所进行的进气节流动作后,进行排气升温装置34所进行的加热动作的情况下的排气气体温度的时间的变化的图。从该图中可知,在进气节流装置24进行的进气节流动作刚刚开始(该开始点由图中的点A表示)后,排气气体温度暂时上升,然后,等候可以仅通过进气节流动作使排气气体温度上升的界限(升温界限)(图中点B)。然后,进行排气升温装置34进行的加热动作(加热动作开始点用图中的点C表示),据此,排气气体温度再次上升,达到可进行再生动作的温度(目标温度),DPF33被再生。
根据上述的进气节流优先动作,在通过进气节流装置24进行的进气节流动作,排气气体温度达到可进行再生动作的温度的情况下,不进行排气升温装置34的动作。因此,可以抑制对电加热器进行通电产生的能量损失。另外,因为若想要仅通过排气升温装置34进行的加热,使排气气体温度上升到可进行再生动作的温度,则电加热器的升温的上升缓慢,所以存在需要延长截止到实际上再生开始的时间的可能性,但是,根据该进气节流优先动作,通过先行开始进气节流装置24进行的进气节流动作,可以迅速地进行排气气体的升温。
-排气加热优先动作-
接着,说明使排气升温装置34进行的排气加热优先的动作。在上述排气升温控制开始条件成立的情况下,首先,控制器5向排气升温装置34传输排气升温控制信号。据此,电加热器为ON,开始由该电加热器进行的排气气体的加热动作。其结果为,排气气体温度升高。据此,在排气气体温度达到上述可进行再生动作的温度的情况下,没有进行进气节流装置24进行的进气节流动作,DPF33被再生。
另一方面,在即使使上述排气升温装置34动作后,经过了规定的时间,由排气温度检测传感器37检测的排气气体温度仍未达到可进行再生动作的温度的情况下,进行进气节流装置24的动作。即,控制器5向进气节流装置24传输进气节流控制信号。据此,进气节流装置24的执行器动作,蝶形阀转动,得到与该进气节流控制信号相应的开度,进气配管21的流路面积缩小。其结果为,吸入空气量减少,空燃比变浓,燃烧室内的燃烧温度上升,排气气体温度进一步升高。据此,通过上述排气升温装置34进行的加热动作以及进气节流装置24进行的进气节流动作,排气气体温度达到可进行再生动作的温度,DPF33被再生。
即使是在该排气加热优先动作中,也与在上述进气节流优先动作中使用的图3所说明的情况相同,经过排气气体温度两个阶段的上升过程(排气升温装置34的加热动作产生的温度上升以及进气节流装置24的进气节流动作产生的温度上升),排气气体温度达到可进行再生动作的温度,DPF33被再生。
根据上面的排气加热优先动作,在通过排气升温装置34进行的加热动作,排气气体温度达到可进行再生动作的温度的情况下,不进行进气节流装置24的动作。因此,能够抑制与进气量的减少相伴的CO、THC产生量的增加,另外,通过抑制发动机的泵吸损失,可以抑制燃料消耗率的恶化。另外,虽然仅通过进气节流动作,可上升的排气气体温度存在界限(例如,只能预见到50-100deg程度的升温),但是,根据该排气加热优先动作,通过电加热器进行的加热动作,能够切实且大幅地使排气气体温度上升。
-进气节流优先动作和排气加热优先动作的选择-
上述的进气节流优先动作以及排气加热优先动作,在发动机单体中可以预先设定进行任意一个动作。即,将发动机制造成进行进气节流优先动作或进行排气加热优先动作的发动机。另外,也可以是在同一个发动机中,根据运转状况,有选择地执行进气节流优先动作和排气加热优先动作。
作为该选择动作,具体地说,是控制器5接收来自排气温度检测传感器37的排气温度检测信号,将该检测出的排气气体温度和上述可进行再生动作的温度进行比较,在排气气体温度相对于可进行再生动作的温度略低(例如,其差不足100deg)的情况下,执行进气节流优先动作。在该情况下,仅通过进气节流装置24进行的进气节流动作,即可使排气气体温度达到可进行再生动作的温度,而不需要排气升温装置34进行的加热动作。
另一方面,在处于发动机的负载急剧增加的状况(例如爬坡行驶时)时,执行排气加热优先动作。其原因在于,因为在发动机的负载急剧增加的状况下,若减少进气量,则存在发动机失速的可能性,所以使排气升温装置34进行的加热动作优先,据此,用于确保进气量。
另外,作为对该进气节流优先动作和排气加热优先动作进行选择的动作,也可以根据发动机转速以及排气气体温度进行选择。例如,如图4所示,在发动机转速以及排气气体温度均低的情况下,选择排气加热优先动作,在发动机转速以及排气气体温度都高的情况下,选择进气节流优先动作,将这样的图谱存储在控制器5中,按照该图谱进行上述选择动作。
-进气节流·排气加热同时开始动作-
该动作在上述排气升温控制开始条件成立的情况下,控制器5在向进气节流装置24传输进气节流控制信号的同时,向排气升温装置34传输排气升温控制信号。据此,能够同时得到进气节流装置24的进气节流动作产生的排气气体温度的上升和排气升温装置34的加热动作产生的排气气体温度的上升,排气气体温度迅速地达到可进行再生动作的温度,DPF33被再生。因此,能够缩短从排气升温控制开始条件成立的时刻截止到DPF33的再生结束的时间。
-有关进气节流装置24进行的进气节流界限-
若通过上述进气节流装置24的进气节流动作,吸入空气量逐渐减少,则不能充分地得到在发动机的压缩上止点的缸内压力(不能得到使混合气合适的时刻的自我着火成为可能的压力),混合气的着火时间大幅延迟,或者,产生失火。因此,进气节流装置24进行的进气节流量存在界限。因此,从上述控制器5传输到进气节流装置24的进气节流控制信号预先设定有控制宽度的上限值(最大节流量:极限值),以便得到不会导致该进气节流量的界限的节流量。这样的进气节流界限的设定,在上述进气节流优先动作、排气加热优先动作、进气节流·排气加热同时开始动作的任意一个动作中均可预先设定。另外,作为该极限值,具体地说,是作为例如相对于蝶形阀处于全开状态时的进气配管21的流路面积可以得到20%程度的流路面积的阀开度来加以规定。
图5是表示使进气节流量变化了的情况下的缸内压力的变化状态以及各自的混合气着火正时。从该图中可知,在没有进行进气节流动作的情况下(图中的线A),充分地获得了在压缩上止点的缸内压力,混合气的点火正时也在活塞上止点附近(点火正时a)。与此相对,随着使进气节流量增加,在压缩上止点的缸内压力逐渐降低(图中的线B、C),混合气的点火正时也逐渐延迟(点火正时b、c)。即,逐渐接近失火界限。因此,在本实施方式中,使进气节流量具有界限(极限值),使混合气的失火不会产生。
另外,该极限值的设定可以预先设定在如上述那样的进气节流控制信号中(传输控制成不会超过失火界限的节流量的控制信号),也可以预先设定在进气节流装置24的执行器上(与进气节流控制信号无关,执行器在不超过上述极限值(失火界限)的范围内,调整蝶形阀的开度)。
(第二实施方式)
接着,说明第二实施方式。本实施方式是有关在上述第一实施方式中规定了进气节流量的界限的“极限值”的变形例。因为其它的构成以及控制动作与第一实施方式相同,所以在这里省略了与第一实施方式共通的部分的说明。
如上所述,若通过进气节流装置24的进气节流动作,减少吸入空气量,则混合气的点火时期产生延迟。其结果为,产生不完全燃烧,排气气体中的CO、THC的产生量逐渐增大。图6是表示进气节流量和排气气体中的CO以及THC的浓度的关系。象这样,虽然在进气节流量比较小的区域,相对于进气节流量的增大量的CO以及THC的浓度的上升比例小,但是,在进气节流量比较大的区域,相对于进气节流量的增大量的CO以及THC的浓度的上升比例极端地大。
因此,在本实施方式中,将达到CO以及THC的产生量比较小即可的范围(下面,将该范围称为CO·THC产生量允许范围:图中的范围A)中的最大允许量(下面,将该值称为CO·THC产生量允许界限:图中的点a)的时刻的进气节流量作为第一极限值,将存在因与上述着火时期的延迟相伴的失火而产生发动机停止的可能性的进气节流量(下面,将该值称为发动机运转界限(失火界限))作为第二极限值预先加以设定(参照图6)。
作为本实施方式中的DPF33的再生动作,在排气升温控制开始条件成立的情况下,首先,开始进气节流装置24进行的进气节流动作,在排气气体温度没有达到可进行再生动作的温度,进气节流量达到上述第一极限值的情况下,暂时停止该进气节流装置24进行的进气节流动作(维持进气节流量),开始排气升温装置34进行的加热动作。即,一面将CO以及THC的产生量抑制在CO·THC产生量允许范围内,一面使排气气体温度逐渐上升。然后,在即使使排气升温装置34动作后,并经过了规定时间,由排气温度检测传感器37检测的排气气体温度仍未达到可进行再生动作的温度的情况下,再次开始进气节流装置24进行的进气节流动作,将上述第二极限值作为上限,逐渐增大进气节流量。
图7是表示使该动作执行的情况下的排气气体温度、排气气体中的CO以及THC的浓度的时间的变化的图。从该图可知,通过截止到到达第一极限值的进气节流动作(进气节流动作的开始点用图中的点a表示),排气气体温度逐渐上升,同时,排气气体中的CO以及THC的浓度也逐渐上升。然后,在进气节流量达到第一极限值,转换到排气升温装置34进行的加热动作的情况下(图中的点b),排气气体温度逐渐上升,另一方面,与该加热相伴的DPF33的氧化催化剂功能得到发挥,CO以及THC被净化,其浓度逐渐下降。然后,达到排气升温装置34的加热能力的界限,通过再次开始进气节流装置24进行的进气节流动作(图中的点c),排气气体温度进一步上升,若达到可进行再生动作的温度,则开始DPF33的再生。另外,在该一系列的动作的途中,在排气气体温度达到可进行再生动作的温度的情况下,通过维持该状态,DPF33逐渐被再生。例如,在通过排气升温装置34进行的加热动作,排气气体温度达到可进行再生动作的温度的情况下,不会开始进气节流装置24进行的进一步的进气节流动作,DPF33被再生。
-有关与发动机运转状态相应的极限值的变更-
因为若发动机的运转状态发生变化,则相对于进气节流量的CO以及THC的产生量、混合气的着火时期的延迟量也变化,所以上述CO·THC产生量允许范围、CO·THC产生量允许界限、发动机运转界限也成为不同的值。因此,上述第一极限值以及第二极限值也根据发动机的运转状态,作为不同的值加以设定。下面,说明该第一极限值以及第二极限值的变更动作。
图8是表示根据发动机转速以及发动机的扭矩,对各极限值进行变更的情况。从该图中可以判断出,发动机转速以及发动机的扭矩越低,第一极限值以及第二极限值越是可以作为高的值加以设定(进气节流量存在余量),另一方面,发动机转速以及发动机的扭矩越高,第一极限值以及第二极限值需要作为低的值加以设定(进气节流量的限制增大)。例如,在即使发动机转速低,负载仍然高的情况下,因为与排气气体温度低无关,吸入空气量没有余量,所以存在早期就迎来发动机运转界限的可能性。因此,在该状况下,将上述第二极限值设定得低。据此,防止发动机失速。另外,在发动机转速低的情况下,即使存在着火延迟,也因为曲轴的角速度低,所以在点火正时的曲轴角度不会偏离活塞上止点很多,成为可燃烧的状况。因此,可以将上述第一极限值设定得高。即,是即使增大进气节流量,也能够将CO以及THC的产生量抑制在上述允许范围内的状况。象这样,通过根据发动机的运转状态的变化,对各极限值进行变更,能够一面尽可能地抑制能量损失,一面在能够避免发动机失速,且将CO以及THC的产生量抑制在上述允许范围内的状态下,执行DPF33的再生动作。
-有关与燃料的十六烷值相应的极限值的变更-
因为若燃料(柴油发动机的情况下为柴油)的十六烷值不同,则相对于进气节流量的CO以及THC的产生量、混合气的着火时期的延迟量也变化,所以上述CO·THC产生量允许范围、CO·THC产生量允许界限、发动机运转界限也成为不同的值。因此,上述第一极限值以及第二极限值也根据所使用的燃料的十六烷值,作为不同的值加以设定。下面,说明该第一极限值以及第二极限值的变更动作。
图9是表示相对于十六烷值相互不同的两种(例如十六烷值为“55”的燃料和为“45”的燃料)燃料的进气节流量和排气气体中的CO以及THC的浓度的关系。从该图可判断出,由于十六烷值低的燃料存在着火延迟增大的倾向,所以与十六烷值高的燃料相比,需要将第一极限值以及第二极限值均作为低的值加以设定(进气节流量的限制增大)。换言之,因为十六烷值高的燃料着火延迟小,所以与十六烷值低的燃料相比,能够将第一极限值以及第二极限值均作为高的值加以设定(进气节流量存在余量)。
象这样,通过根据燃料设定各极限值,可以在能够避免发动机失速,且将CO以及THC的产生量抑制在上述允许范围内的状态下,执行DPF33的再生动作。
(第三实施方式)
接着,说明第三实施方式。在本实施方式中,作为排气升温装置34采用电加热器,对该电加热器34的供电由交流发电机直接进行。因为其它的构成以及控制动作与上述的第一实施方式、第二实施方式相同,所以在这里,省略了与第一实施方式以及第二实施方式共通的部分的说明。
如图10所示,有关本实施方式的发动机在发动机主体1的侧面安装着受到曲轴的旋转驱动力进行发电的交流发电机61,在该交流发电机61发电的电力的一部分供给到电加热器(排气升温装置)34。对该电加热器34供电的ON/OFF的转换与上述第一实施方式的情况相同,由来自控制器5的排气升温控制信号进行。另外,上述交流发电机61也进行向未图示出的蓄电池充电用、辅机类驱动用的发电。
这样,本方式的特征在于,是通过来自控制器5的排气升温控制信号进行的电加热器34的ON/OFF控制。
图11表示发动机主体1的输出和其中的被电加热器34使用的输出的关系。图中的实线表示发动机主体1的输出界限(发动机的最大输出线)。另外,图中带有斜线的区域是表示在电加热器34为ON的情况下,由该电加热器34所使用(所消耗)的发动机输出(发动机输出中的用于电加热器34的发热的输出)。
因此,因为在发动机主体1以比图中的虚线低的输出(例如图中的点A)进行驱动的情况下(在负载比较低的状态下进行驱动的情况下),存在被电加热器34所使用的发动机输出量以上的输出余量,即使使电加热器34为ON,也不会对行驶性能、牵引性能造成妨碍,能够进行电加热器34进行的排气气体的加热动作。即,在该发动机驱动状态下,若要求对电加热器34通电(若成为在上述各实施方式中,执行电加热器34进行的加热动作的时刻),则排气升温控制信号从控制器5传输到电加热器34,开始加热动作。
与此相对,因为在发动机主体1以比图中的虚线高的输出(例如图中的点B)进行驱动的情况下(在负载比较高的状态下进行驱动的情况下),输出的余量部分比被电加热器34所使用的发动机输出量小,所以在该情况下,没有使电加热器34为ON,仅通过进气节流装置24进行的进气节流动作,使排气气体温度逐渐上升。即,在该发动机驱动状态下,即使要求对电加热器34通电,也不从控制器5向电加热器34传输排气升温控制信号。因此,仅通过进气节流装置24的进气节流动作,使排气气体温度上升,在该排气气体温度达到可进行再生动作的温度的情况下,进行DPF33的再生。即,不会对行驶性能、牵引性能造成妨碍地进行DPF33的再生。
另外,在上述说明中,在发动机主体1的输出的余量部分比被电加热器34所使用的发动机输出量小的情况下,不使电加热器34为ON,但是,并不受此限制,也可以是多个阶段地改变电加热器34的发热量的构成,根据发动机输出的余量部分来调整电加热器34的发热量,尽可能地进行电加热器34进行的排气气体的加热动作。
-第三实施方式的变形例-
上述的第三实施方式是从进行对蓄电池充电用、辅机类的驱动用发电的交流发电机61向电加热器34进行供电,但是,本变形例如图12所示,具有用于向电加热器34供电的专用的发电机62。该发电机62也与上述交流发电机61相同,受到曲轴的旋转驱动力,进行发电。
这样,在本变形例中,通过来自控制器5的排气升温控制信号进行的电加热器34的ON/OFF控制与上述的第三实施方式的情况相同,是根据要求对电加热器34进行通电的时刻的发动机输出状态来进行。
另外,在该情况下,也可以是多个阶段改变电加热器34的发热量的构成,根据发动机输出的余量部分来调整电加热器34的发热量,尽可能地进行电加热器34进行的排气气体的加热动作。
(第四实施方式)
接着,说明第四实施方式。本实施方式是在具有EGR(ExhaustGas Recirculation)装置的情况下,在DPF33再生中的EGR阀的控制动作中具有特征。因为其它的构成以及控制动作与上述各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
如图13所示,与本实施方式相关的发动机设有用于使排气从排气系统3向进气系统2还流的EGR通路71,在该EGR通路71上设有可调整开度的EGR阀72。
这样,作为成为本方式的特征的动作,在进行进气节流装置24进行的进气节流动作时,根据其蝶形阀的节流量,逐渐减小EGR阀72的开度。
图14是表示有关本实施方式的EGR阀72的开度控制中的进气节流装置24的进气节流量和EGR阀72的开度的关系。另外,图15是表示EGR阀72相对于进气节流装置24进行的进气节流量的开度的时间的变化的一个例子。
EGR气体根据进气侧和排气侧的差压以及EGR阀72的开度决定其还流量。如上所述,因为在DPF33再生时进行进气节流装置24进行的进气节流动作,所以进气侧的压力降低。即,在EGR阀72的开度为一定的情况下,进气侧和排气侧的差压增大,排气还流量增大到必要以上,存在导致燃烧不良的可能性。因此,在本实施方式中,随着进气节流装置24进行的进气节流量的增大(进气侧的压力降低),EGR阀72的开度逐渐减小,将排气还流率维持在一定,据此,能够很好地维持混合气的燃烧状态。
另外,在本实施方式中,在DPF33的再生中监视发动机转速以及发动机扭矩,在这些变动量超过了规定量的情况下,EGR阀72为全闭。图16是表示在该情况下的发动机转速、发动机扭矩、EGR阀72的开度、进气节流装置24进行的进气节流量的时间的变化的一个例子。在DPF33的再生中,在想要根据进气节流装置24进行的进气节流量来变更EGR阀72的开度的情况下,EGR还流量相对于进气节流装置24进行的进气节流动作伴随有些许延迟。因此,在发动机转速以及发动机扭矩变动大的状况下,存在该EGR阀72的开度变更动作对混合气的燃烧状态造成不良影响的可能性。因此,如图16所示,在DPF33的再生中,发动机转速以及发动机扭矩变动大的情况下,判断为难以使EGR阀72的开度追从进气节流装置24进行的进气节流量的变化,强制地使EGR阀72为全闭(图中的时刻A),使排气还流量为“0”,避免燃烧不良。然后,若发动机转速以及发动机扭矩的变动减小,则再次开始使EGR阀72的开度根据进气节流装置24的进气节流量变化的控制(图中的时刻B)。
(第五实施方式)
接着,说明第五实施方式。本实施方式的特征点在于,在具有涡流增压器的情况下,设定用于对DPF33的再生动作进行转换的多个“极限值”。因为其它的构成以及控制动作与上述的各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
如图17所示,有关本实施方式的发动机具有涡轮增压器8,利用排气气体的流体能,压缩吸入空气,提高空气密度,据此,谋求增大发动机输出。
然后,作为用于对DPF33的再生动作进行转换的“极限值”,首先与上述的第二实施方式同样地设定第一极限值。该第一极限值将作为到达CO以及THC的产生量比较小即可的范围(CO·THC产生量允许范围)中的最大允许量(CO·THC产生量允许界限)的时刻的进气节流量被设定。另一方面,作为第二极限值,作为达到涡轮增压器8的喘振产生状况的时刻的进气节流量加以设定(参照图18中的第一极限值以及第二极限值)。该喘振与由于逐渐增大进气节流量,进入空气量减少无关,其产生的原因是通过涡轮增压器8高地维持压缩比。即,第二极限值在本实施方式中,作为发动机运转界限的进气节流量来被设定。
另外,在本方式中的DPF33的再生动作时,进气节流量达到第一极限值后的动作与上述的第二实施方式的情况同样地进行。即,在排气升温控制开始条件成立的情况下,首先,开始进气节流装置24进行的进气节流动作,在排气气体温度没有达到可进行再生动作的温度,进气节流量达到上述第一极限值的情况下,暂时停止该进气节流装置24进行的进气节流动作(维持进气节流量),开始排气升温装置34进行的加热动作。即,一面将CO以及THC的产生量抑制在CO·THC产生量允许范围内,一面使排气气体温度逐渐上升。然后,在即使使排气升温装置34动作后并经过了规定时间,由排气温度检测传感器37检测的排气气体温度仍未达到可进行再生动作的温度的情况下,再次开始进气节流装置24进行的进气节流动作,将上述第二极限值作为上限(在涡轮增压器8的喘振没有产生的范围),逐渐增大进气节流量。
图19是表示使该动作执行的情况下的排气气体温度、排气气体中的CO以及THC的浓度的时间的变化的图。从该图可知,通过截止到到达第一极限值的进气节流动作(进气节流动作的开始点用图中的点a表示),排气气体温度逐渐上升,同时,排气气体中的CO以及THC的浓度也逐渐上升。然后,在进气节流量达到第一极限值,转换到排气升温装置34进行的加热动作的情况下(图中的点b),排气气体温度逐渐上升,另一方面,与该加热相伴的DPF33的氧化催化剂功能得到发挥,CO以及THC被净化,其浓度逐渐下降。然后,达到排气升温装置34的加热能力的界限,通过再次开始进气节流装置24进行的进气节流动作(图中的点c),排气气体温度进一步上升,若达到可进行再生动作的温度,则开始DPF33的再生。另外,在该一系列的动作的途中,排气气体温度达到可进行再生动作的温度的情况下,通过维持该状态,DPF33逐渐被再生。
-第五实施方式的变形例-
作为上述的第五实施方式的变形例,对在涡轮增压器设有废气排放阀的情况下的极限值的设定以及与该极限值相应的DPF33的再生动作的转换进行说明。
如图20所示,有关本变形例的发动机具有涡轮增压器8,同时,在排气配管32上设有废气排放阀81以及旁通通路82,该旁通通路82使排气气体随着该废气排放阀81的开放动作相对于涡轮增压器8旁通。
这样,作为用于对DPF33的再生动作进行转换的“极限值”,设定与上述第五实施方式的情况同样的第一极限值以及第二极限值。该第一极限值作为到达上述CO·THC产生量允许界限的时刻的进气节流量被设定,另外,第二极限值作为在维持着废气排放阀81的关闭状态的情况下,成为滑轮增压器8的喘振产生的状况的时刻的进气节流量被设定。
然后,在本方式中设定第三极限值。该第三极限值是作为存在发动机停止的可能性的进气节流量(发动机运转界限(失火界限))被设定(参照图18),上述发动机停止是在涡轮增压器8的喘振产生的情况下(废气排放阀81为关闭状态,进气节流量达到第二极限值的情况下),在通过开放废气排放阀81,消除了涡轮增压器8的喘振后,进一步对进气进行节流,由于与该进气节流动作产生的着火时期的延迟相伴的失火所造成的。
作为本变形例中的DPF33的再生动作,在排气升温控制开始条件成立的情况下,首先,在开始进气节流装置24进行的进气节流动作,排气气体温度没有达到可进行再生动作的温度,进气节流量达到上述第一极限值的情况下,暂时停止该进气节流装置24进行的进气节流动作(维持进气节流量),开始排气升温装置34进行的加热动作。即,一面将CO以及THC的产生量抑制在CO·THC产生量允许范围内,一面使排气气体温度逐渐上升。然后,在即使使排气升温装置34动作后并经过了规定时间,由排气温度检测传感器37检测的排气气体温度仍未达到可进行再生动作的温度的情况下,再次开始进气节流装置24进行的进气节流动作,维持废气排放阀81的封闭状态(进行涡轮增压),直至进气节流量达到上述第二极限值,使进气节流量逐渐增大。然后,在排气气体温度没有达到可进行再生动作的温度,进气节流量达到第二极限值的情况下,在开放废气排放阀81,消除涡轮增压器8的喘振的状态下,将上述第三极限值作为上限,进一步增大进气节流量。
图21是表示使该情况下的进气节流装置24的进气节流量和废气排放阀81的开度的时间的变化的一个例子。另外,因为若象这样开放废气排放阀81,则涡轮增压器8中的排气气体的膨胀做功消失,所以能够在高地维持排气气体温度的状态下送入DPF33,据此,能够使被导入DPF33的排气气体的温度早期地上升到可进行再生动作的温度。另外,在上述的变形例中,使排气系统3具有旁通通路82以及废气排放阀81,通过开放废气排放阀81,避免涡轮喘振,能进一步进行进气节流。作为替代,也可以使进气系统2具有绕过涡轮增压器8的旁通通路以及开闭该旁通通路的进气旁通阀,通过开放该进气旁通阀,可以避免涡轮喘振,能进一步进行进气节流。
(第六实施方式)
接着,说明第六实施方式。本实施方式的特征在于PM堆积量的推定动作。因为其它的构成以及控制动作与上述各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
在通过压力传感器构成上述PM堆积量检测传感器36的情况下,所检测到的DPF33的紧邻上游侧的压力随着DPF33的内部温度升高逐渐上升。因此,在想要根据DPF33的紧邻上游侧的压力推定PM堆积量的情况下,不仅要考虑该压力,还要考虑DPF33的内部温度。另外,在成为发动机的负载、转速变化,排气气体温度上升的状况的情况下,与该排气气体温度的上升速度相比,实际的DPF33的内部温度的上升速度迟缓。其原因是DPF33本身有热容量。
在本实施方式中,考虑到象这样DPF33的内部温度对DPF33的紧邻上游侧的压力的影响,以及与排气气体温度的上升相比,实际的DPF33的内部温度的上升迟缓,针对通过实际检测的值(DPF33的紧邻上游侧的压力以及排气气体温度的值)所算出的PM堆积量的推定值,以与这些压力以及温度的值相应的补正量,对PM堆积量的推定值进行补正。
图22是表示发动机转速、排气气体温度(检测到的值)、DPF33的内部温度、DPF33的紧邻上游侧的压力(检测到的值)、PM堆积量的推定值的时间的变化的一个例子。如该图所示,若发动机转速上升,则排气气体温度以及DPF33的紧邻上游侧的压力急速上升。与其相对,DPF33的内部温度的上升缓慢。再有,在这里所检测的DPF33的紧邻上游侧的压力受到DPF33的内部温度的影响,与真实的压力值稍许不同。即,作为比真实的压力值低的压力被检测,在仅通过该压力值推定PM堆积量的情况下,推测出比实际的堆积量少的堆积量。
因此,在这里,根据检测到的排气气体温度的变化状况,推定DPF33的内部温度,通过该DPF33的内部温度和检测到的DPF33的紧邻上游侧的压力,决定对PM堆积量的推定值的补正量。即,在图2中,实线所示的PM堆积量的推定值根据检测到的DPF33的紧邻上游侧的压力算出,通过利用规定的补正量对它进行补正,算出在图22中虚线所示的PM堆积量的推定值。据此,能够进行推定考虑了上述DPF33的内部温度对DPF33的紧邻上游侧的压力的影响,以及与排气气体温度的上升相比,实际的DPF33的内部温度的上升迟缓的情况后的更正确的PM堆积量。
另外,在上述的第六实施方式中,是根据检测到的排气气体温度的变化状况,推定DPF33的内部温度,但也可以根据发动机的转速、扭矩的变化状况,推定DPF33的内部温度。
(第七实施方式)
接着,说明第七实施方式。本实施方式的特征在于对DPF33的再生动作的开始时期进行设定的控制。因为其它的构成以及控制动作与上述的各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
若反复DPF33中的PM的捕集动作以及再生动作,则在再生动作中未被除去的PM逐渐积蓄在DPF33内。这是润滑油的灰、发动机的磨损粉等。由于它们的存在,即使长时间进行再生动作,DPF33的紧邻上游侧的压力也不会回复(下降)到新品时的紧邻上游侧的压力。在以这样的状况,将DPF33的再生开始压力设定为一定值的情况下,存在下述课题。
即,在从再生动作开始到经过了规定时间的时刻,使再生动作结束的情况下,在再生动作结束的时刻,DPF33的紧邻上游侧的压力已经比新品时的压力高,与上述再生开始压力的差减小。每反复一次DPF33的PM捕集动作以及再生动作,该差就减小。因此,从再生动作的结束时刻开始到DPF33的紧邻上游侧的压力达到上述再生开始压力为止的时间间隔缩短,执行再生动作的频度提高。图23的虚线是表示该再生动作的执行频度逐渐提高的状况。
另一方面,在从再生动作开始到DPF33的紧邻上游侧的压力下降到某个规定压力(再生结束压力)的时刻使再生动作结束的情况下,如上所述,因为每反复一次DPF33的PM捕集动作以及再生动作,再生结束时刻的DPF33的紧邻上游侧的压力就升高,所以即使长时间进行再生动作,DPF33的紧邻上游侧的压力也不会下降到上述再生结束压力,在这样的状况下,不能结束再生动作。
因此,在本方式中,估算从DPF33为安装的新品时开始的发动机的燃料喷射量,根据该估算值,将上述再生开始压力以及再生结束压力都作为逐渐升高的值逐渐进行更新。图23中的双点划线是表示该再生开始压力以及再生结束压力的设定值。另外,图中的实线是表示再生动作的执行状况(DPF33的紧邻上游侧的压力的变化状况)。从该图中可以判断出,根据本实施方式,可以以一定间隔执行再生动作,另外,不会导致再生动作不能结束的状况。
(第八实施方式)
接着,说明第八实施方式。本实施方式的特征在于对DPF33的再生温度(目标温度)的设定。因为其它的构成以及控制动作与上述的各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
在DPF33被再生的情况下,其内部温度分布为中央部为高温(可进行再生动作的温度以上),另外,外周部因为暴露于外气,所以温度比较低。因此,存在外周部没有达到可进行再生动作的温度,产生再生不良的可能性。若这样的状态发展,则高密度的PM堆积在外周部,在再生动作中等,该PM被氧化,成为非常高的温度,存在DPF33被熔损的可能性。图24(a)是表示再生动作开始前的DPF33的内部的剖视图,图24(b)是表示再生动作后的DPF33的内部的剖视图,表示PM堆积在外周部的状态。
因此,在本实施方式中,检测在再生动作结束时刻的DPF33的紧邻上游侧的压力,在该压力高于规定值的情况下,判断在DPF33的外周部产生再生不良,PM堆积在该外周部,将下一次的再生动作中的再生温度(目标温度)设定为高于本次的再生温度(例如仅高50deg)。据此,在下一次的再生动作中,在DPF33的外周部的温度升高,该温度达到可进行再生动作的温度的情况下,能够除去该外周部的PM。在此时的再生动作结束时刻的DPF33的紧邻上游侧的压力仍高于规定值的情况下,将下一次的再生动作中的再生温度(目标温度)设定得更高。就这样,逐渐更新再生温度,直至达到DPF33的外周部的PM能被再生动作除去的温度。
图25是表示上述那样的对再生温度进行变更的情况和不进行变更的情况下的DPF33的紧邻上游侧的压力的时间的变化的一个例子的图。在该图中,实线表示没有对再生温度进行变更的情况下的压力的变化,虚线表示对再生温度进行变更的情况下的压力的变化。象这样,在没有变更再生温度的情况下,在DPF33的外周部的PM的堆积量逐渐增大,与此相伴,再生动作结束时的DPF33的紧邻上游侧的压力也逐渐上升。对此,在本实施方式中,通过变更再生温度,能够有效地除去DPF33的外周部的PM(再生动作结束时的DPF33的紧邻上游侧的压力被维持得较低),能够不提高再生动作的频度,以一定间隔执行再生动作。
(第九实施方式)
接着,说明第九实施方式。本实施方式的特征在于对DPF33的再生结束时期的设定。因为其它的构成以及控制动作与上述的各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
在DPF33的再生动作中,因为进行进气节流动作、电加热器进行的加热动作,所以发动机的燃料消耗率恶化。因此,最好尽可能地缩短该再生动作的执行时间。
在本实施方式中,如上述的第七实施方式,估算从DPF33为安装的新品时开始的发动机的燃料喷射量等,根据该估算值,将再生结束压力作为逐渐升高的值逐渐进行更新。图26中的虚线是表示从再生动作开始经过规定时间的时刻结束了再生动作的情况下的压力变化状态。象这样,在根据时间,设定了再生结束时期的情况下,可以导致下述状况,即,与充分地进行再生无关,继续再生动作,进行徒劳的再生动作的状况(图26的时期T1),或与仍未完全地再生无关,结束再生动作(图26的时期T2)的状况。
对此,根据本实施方式,可以根据DPF33的再生状况,改变再生动作执行时间,与再生结束大致同时地结束再生动作(进气节流动作、电加热器进行的加热动作)(参照图26中的实线)。因此,可以避免进行徒劳的再生动作或与仍未完全地进行再生无关地结束再生动作的状况,可以谋求提高再生动作的可靠性。
(第十实施方式)
接着,说明第十实施方式。本实施方式的特征在于,将在上述第八实施方式中较高地设定的DPF33的再生温度(目标温度)设定得较低(返回)的动作。因为其它的构成以及控制动作与上述的各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
在产生了DPF33的紧邻上游侧的压力急剧下降的状况的情况下,即,在短时间内PM的除去结束的情况下,担心在DPF33的内部的发热增大,导致异常再生,DPF33破损。因此,在本实施方式中,监视DPF33的紧邻上游侧的压力,在产生了该压力急剧下降的状况的情况下,将在上述第八实施方式中较高地设定的DPF33的再生温度(目标温度)设定得较低。
具体地说,在再生动作的执行时间极端短的情况下、在DPF33的紧邻上游侧的压力变化梯度(下降梯度)急剧的情况下(图27的区域T),判断残留在DPF33的外周部的PM被除去,逐渐较低地设定DPF33的再生温度(目标温度)。作为该动作,可以每执行一次再生动作,下降一个规定温度(例如50deg)。也可以一次就下降到可进行再生动作的温度(300℃)。
-第十实施方式的变形例-
下面,说明上述的第十实施方式的变形例。在本实施方式中,在产生了DPF33的紧邻[0188]上游侧的压力急剧于降的状况的情况下,即使再生动作仍未结束,也终止该再生动作。据此,可以切实地避免在DPF33的内部的异常再生,避免DPF33的破损。
在图28中,在图中的时刻T1再生动作开始,在再生发展,DPF33的紧邻上游侧的压力逐渐(比较缓慢地)下降后,产生了该压力急剧下降的状况(压力从图中的时刻T2急剧下降)。因此,在图中的时刻T3结束再生动作(禁止进气节流动作、电加热器进行的加热动作),据此,避免DPF33的破损。
(第十一实施方式)
接着,说明第十一实施方式。本实施方式涉及用于避免发动机停止时,DPF33的再生反应发展,DPF33熔损的对策。因为其它的构成以及控制动作与上述的各实施方式相同,所以在这里省略了与上述各实施方式共通的部分的说明。
如图29所示,有关本实施方式的发动机在DPF33的下游侧的排气配管32上具有排气节流装置(排气节流构件)38。具体地说,该排气节流装置38与进气节流装置24同样,具有蝶形阀、使该蝶形阀转动,对排气配管32的流路面积进行变更的执行器(均省略图示),该执行器由控制器5控制。另外,作为该阀机构,并非限于蝶形阀,也可以应用节流阀等的各种阀。
这样,在本方式中,如图30(表示发动机转速、排气节流量、进气节流量的时间的变化的图)所示,在发动机停止时,使进气节流装置24的节流量为最大(全闭),同时使排气节流装置38的节流量也为最大(全闭)。据此,阻止空气(氧)从进气系统2以及排气系统3导入DPF33,据此,禁止DPF33的再生反应发展。据此,避免DPF33的熔损。
-第十一实施方式的变形例-
下面,说明上述的第十一实施方式的变形例。在本实施方式中,如图31(表示发动机转速、燃料喷射量、排气节流量、进气节流量的时间的变化的图)所示,在发动机停止时,不仅使进气节流装置24的节流量为最大(全闭),且使排气节流装置38的节流量也为最大(全闭),还在发动机转速下降到规定转速(例如700rpm程度)的时刻,执行(图中的时刻T)在该发动机停止动作中停止的燃料喷射。据此,使残存在汽缸内的氧燃烧,避免氧导入DPF33,据此,禁止DPF33的再生反应发展,避免DPF33的熔损。作为此时的燃料喷射量,最好设定得比发动机停止动作即将开始前的燃料喷射量多,切实地进行残存的氧的燃烧。另外,作为使排气节流装置38的节流量为最大的时刻,是在进气节流装置24的节流量为最大后,可以是刚刚执行了发动机停止时的燃料喷射后,也可以是与使排气节流装置38的节流量为最大的时刻相同。
(第十二实施方式)
接着,说明第十二实施方式。该第十二实施方式除下述方面外,都与参照图1所说明的第一实施方式相同,因此,尽量省略这样的共通的部分的说明,主要对不同点进行说明。
首先,对收容在DPF33的壳体内的过滤器主体的具体的构成、PM堆积量检测传感器36的构成进行说明。
-过滤器主体35-
对过滤器主体35的具体的构成阐述如下。如图32(从沿着排气气体的流动方向的方向看过滤器主体35的图)以及图33(从与排气气体的流动方向正交的方向看过滤器主体35的剖视图)所示,过滤器主体35为大致圆筒状,具有外周壁35a和格子状地一体形成于该外周壁35a的内周侧的隔壁35b。然后,通过该隔壁35b,形成多个流通路35c、35d、...,作为蜂巢构造体被构成。
作为各流通路35c、35d、...,交互地配置着通过密封材料35e仅封闭排气气体流出侧的一次侧流通路35c,和通过密封材料35e仅封闭排气气体流入侧的二次侧流通路35d。通过该构成,流入到一次侧流通路35c的排气气体在通过隔壁35b,流入到二次侧流通路35d后,由排气配管32排出。即,其构成为,该排气气体在通过隔壁35b时,该排气气体中所含有的PM被过滤器主体35的一次侧捕捉。图33的箭头是表示在各流通路35c、35d、...的排气气体的流动,黑箭头是含有PM的排气气体,即,在一次侧流通路35c流动的排气气体。另外,空心箭头是PM被捕集除去后的排气气体,即,在二次侧流通路35d流动的排气气体。
作为构成上述过滤器主体35的材料,是具有耐热性、耐氧化性、抗热冲击性的材料,采用多孔质堇青石陶瓷、碳化硅、氧化铝、富铝红柱石、氮化硅等的非导电性材料。另外,在该过滤器主体35上装载着白金等的氧化催化剂。据此,该DPF33在排气气体温度超过了规定温度(例如,300℃,下面称为“可进行再生动作的温度”)的状况下,进行上述化学反应,氧化除去PM,进行再生。
-PM堆积量检测传感器36-
本实施方式的特征在于用于检测上述过滤器主体35内部的PM堆积量的PM堆积量检测传感器36的构成。下面,说明该PM堆积量检测传感器36的构成。
图34是表示过滤器主体35的概略的剖视图(相当于图33的图)。如该图34所示,在过滤器主体35的上述一次侧流通路35c的内面的两个位置(图中的X点以及Y点)连接着电气配线(导线)36a、36b,在该各电气配线36a、36b上连接着电阻检测传感器36e。即,构成为可通过该电阻检测传感器36c,检测上述一次侧流通路35c的内面的两个位置X、Y(上述电气配线36a、36b所连接的位置)之间的电阻值。然后,在这里检测出的电阻值的信息被传输给后述的再生用控制器5所具有的堆积量推定构件。
作为上述电气配线36a、36b的相对于上述一次侧流通路35c的内面的连接位置X、Y,设定在保留有下述程度的距离的位置,该距离是在PM逐渐堆积于该一次侧流通路35c的内面时,在PM堆积到需要进行DPF的再生动作的程度(例如,PM附着了一次侧流通路35c的内面的70%的程度)的状态下,如图35所示,成为PM遍及电气配线36a、36b的两个位置的连接位置X、Y之间连续附着的状况,即,成为上述两个位置的连接位置X、Y彼此通过PM电气性导通的状况的程度的距离。换言之,因为在该距离过短的情况下,在PM稍有附着的状况下,上述两点X、Y就会电气性导通,反之,在该距离过长的情况下,即使PM的附着量达到需要进行DPF再生动作的量,上述两点X、Y也不会电气性导通,所以设定成不会导致这些状况的距离。
另外,在上述排气配管32的DPF33的上游侧,具有排气升温装置(排气加热构件)34(参照图1)。该排气升温装置34由电加热器构成,接受来自未图示出的发电机(交流发电机)的电力而发热,可加热在排气配管32流动的排气气体。具体地说,可以是通过加热排气配管32,间接地加热排气气体的构成,也可以是在排气配管32内部配置加热器线,直接地加热排气气体的构成。另外,作为该排气升温装置34,也可以适用火焰燃烧器。
另外,在上述排气升温装置34上安装着用于检测排气气体温度的排气温度检测传感器(排气温度检测构件)37。该排气温度检测传感器37可以配置在排气升温装置34的内部,也可以安装在上述DPF33的紧邻上游侧的排气配管32上。
在本发动机上具有用于控制DPF33的再生动作的再生用控制器5,来自上述PM堆积量检测传感器36的PM堆积量检测信号(以电阻为基础的信号)、来自上述排气温度检测传感器37的排气温度检测信号分别传输到该控制器5。如上所述,在再生用控制器5上具有堆积量推定构件,根据由电阻检测传感器36c检测到的电阻值,算出过滤器主体35的一次侧流通路35c表面的PM堆积量。具体地说,因为上述电阻值由过滤器温度左右,所以通过温度传感器等的构件(未图示出)检测过滤器主体35的温度,针对由电阻检测传感器36c检测到的电阻值,进行以过滤器主体35的温度为基础的补正演算,据此,可以高精度地推定PM堆积量。
即,如图6的过滤器温度和电阻值的关系所示,即使是同样的PM堆积量,过滤器温度越高,作为电阻值越低。考虑到这点,例如,
R=aT2+bT+c
R:电阻值、T:温度、a、b、c:系数
使用这一补正公式,进行补正演算,可以高精度地推定PM堆积量。
然后,该控制器5根据上述推定的PM堆积量以及来自排气温度检测传感器37的排气温度检测信号,对上述进气节流装置24以及排气升温装置34传输控制信号。即,进气节流装置24的执行器根据传输到进气节流装置24的进气节流控制信号动作,上述蝶形阀转动,得到与该进气节流控制信号相应的开度。另外,根据传输到排气升温装置34的排气升温控制信号,电加热器被ON/OFF控制,该电加热器进行的排气气体的加热动作被控制。
-DPF再生控制动作-
接着,就上述那样构成的系统中的DPF再生控制动作进行说明。
在本实施方式中,根据上述DPF33的内部的PM堆积量以及排气气体温度,对进气节流装置24以及排气升温装置34进行控制。即,控制器5接收来自上述PM堆积量检测传感器36的电阻信号,通过该控制器5所具有的堆积量推定构件,推定PM堆积量。然后,在判断为该PM堆积量超过规定量,并且通过控制器5接受来自上述排气温度检测传感器37的排气温度检测信号,判断排气气体温度未达到上述可进行再生动作的温度的情况下(下面,将这两个条件成立的情况称为“排气升温控制开始条件成立的情况”),通过使进气节流装置24以及排气升温装置34中的一个或者两个动作,来使排气气体温度上升到可进行再生动作的温度。据此,在发动机主体1的运转持续的状态下,进行DPF33的再生动作。下面,对多个具体的动作内容进行说明。
-进气节流优先动作-
进气节流装置24进行的进气节流优先的动作与上述第一实施方式大致相同。在上述排气升温控制开始条件成立的情况下,首先,控制器5向进气节流装置24传输进气节流控制信号。据此,进气节流装置24的执行器动作,蝶形阀转动,得到与该进气节流控制信号相应的开度,进气配管21的流路面积被缩小。其结果为,吸入空气量减少,空燃比变浓,燃烧室内的燃烧温度上升,排气气体温度升高。据此,在排气气体温度达到上述可进行再生动作的温度的情况下,没有进行排气升温装置34的动作,DPF33被再生。
图37是表示在该情况下,由电阻检测传感器36c检测的电阻值的时间的变化和再生动作时期的时期流程图。首先,不执行再生动作,而是运转发动机,随着PM的堆积,电阻值逐渐降低,若该电阻值低于规定的再生开始极限值(图中的时刻A),则开始再生动作。因为在该再生动作刚刚开始后,过滤器主体35的温度仍未达到可进行再生动作的温度,所以电阻值虽然持续降低,但若过滤器主体35的温度达到可进行再生动作的温度,则PM被除去,电阻值逐渐上升。然后,若该电阻值超过规定的再生结束极限值(图中的时刻B),则结束再生动作。另外,作为该再生结束极限值被设定的电阻值设定得比作为再生开始极限值被设定的电阻值高,避免频繁地反复过滤器再生动作的开始和停止的状况。
另外,在该再生动作中,在由电阻检测传感器36c检测的电阻值的变化率(每单位时间的电阻值的上升量)比规定的异常判定变化率高的情况下(图38中斜度α比规定角度大的情况下),强制停止过滤器再生动作。其原因在于,因为在象这样,电阻值的变化剧烈的情况下,存在产生过滤器主体35的一部分成为局部地异常高温的“异常再生”的可能性,若该“异常再生”状态继续,则担心DPF33的熔损,所以在该电阻值的变化率增高的时刻,使再生动作结束。据此,能够谋求DPF33的长寿命化。
如上述所作说明,在本实施方式中,将电气配线36a、36b连接于过滤器主体35的一次侧流通路35c的表面的两个位置X、Y,通过该两点X、Y之间的电阻,识别PM堆积量。即,因为随着PM堆积量增大,堆积厚度增大,电阻值逐渐降低,所以通过识别该电阻值的变化,能够检测PM堆积量。因此,与通过压力传感器检测过滤器的上游侧和下游侧的压力差,或从图谱中读取与发动机的运转状态相应的PM生成量等并进行演算的以往的装置相比,能够得到PM堆积量检测动作的高可靠性。另外,因为是将用于检测电阻的配线(导线)连接到过滤器的比较简单的构成,所以还能够谋求提高实用性。
(第十三实施方式)
接着,说明第十三实施方式。本实施方式的PM堆积量检测传感器36的构成与上述的第一实施方式的传感器不同。因此,在这里,仅对PM堆积量检测传感器36的构成进行说明。
在上述的第一实施方式中,是将具有一对电气配线36a、36b的PM堆积量检测传感器36仅配设一组的构成,但在本实施方式中,如图39所示,是将具有该一对电气配线36a、36b的PM堆积量检测传感器36A、36B配设有两组的构成。另外,作为各PM堆积量检测传感器36A、36B各自的电气配线36a、36b的相对于过滤器主体35的连接位置,以距该过滤器主体35的中心点等距离地被设定。
在这样地配设两组PM堆积量检测传感器36A、36B的情况下,假设即使在一个PM堆积量检测传感器36A的电气配线36a、36b上产生断线,也可以通过另一个PM堆积量检测传感器36B,检测过滤器主体35上的两点之间的电阻,能够确保PM堆积量检测动作的可靠性。
另外,在本方式的构成中,在一个PM堆积量检测传感器36A的电气配线36a、36b上产生了断线的情况下,由该PM堆积量检测传感器36A检测的电阻值持续地为无限大。因此,通过识别该状态,可以轻易地识别在该一个PM堆积量检测传感器36A的电气配线36a、36b上产生了断线,使来自该PM堆积量检测传感器36A的输出信号无效。
另外,在本实施方式中,因为设置两组PM堆积量检测传感器36A、36B,所以分别检测过滤器主体35上的两点间的电阻。因此,在由它们检测出的电阻值为相互不同的值的情况下,将低侧的电阻值作为真实的电阻值进行识别,根据它推定PM堆积量。这是在PM相对于过滤器主体35的堆积偏向一边的情况下(不均匀堆积的情况下)的对策,以检测电阻的各部分中的PM堆积量最多的位置为基准,确定过滤器再生动作的开始时刻。例如,在检测出由一个PM堆积量检测传感器36A检测到的电阻值比由另一个PM堆积量检测传感器36B检测到的电阻值高的情况下,若将由该一个PM堆积量检测传感器36A检测到的电阻值作为真实的电阻值进行识别,则存在着在作为另一个PM堆积量检测传感器36B的检测对象的位置,PM过度堆积的可能性。在该情况下,在过滤器进行再生动作时,会担心导致在该位置温度过度上升,过滤器主体35受到损伤。为了避免这样的状况,如上所述,将检测为最低的电阻值(PM堆积最多部分的电阻值)作为真实的电阻值进行识别。
另外,在本实施方式中,虽然构成为配设两组由一对电气配线36a、36b构成的PM堆积量检测传感器36A、36B,但也可以构成为配设三组以上。在该情况下,最好也与上述同样,将检测为最低的电阻值作为真实的电阻值进行识别,避免再生动作时过滤器主体35受到损伤。
(第十四实施方式)
接着,说明第十四实施方式。本实施方式的PM堆积量检测传感器36的构成与上述的第一实施方式以及第十三实施方式的传感器不同。因此,这里也仅对PM堆积量检测传感器36的构成进行说明。
在本实施方式中,如图40所示,是检测过滤器主体35上的三个点(图中的点X、点Y、点Z)相互之间的电阻而构成。即,这些三个点分别连接着电气配线(导线)36a、36b、36d,通过电阻检测传感器36c、36c、36c,检测这些电气配线36a、36b、36d相互之间的电阻。
根据本实施方式的构成,首先,若在与各点(X、Y、Z)连接的电气配线上没有产生断线时,使各点间的电阻值为r1、r2、r3,则
r1=r2=r3=r
(未产生不均匀堆积的情况),在各点间检测到的电阻值为
R(X、Y)=R(Y、Z)=R(Z、X)=R=(2/3)r
R(X、Y):为三点中“X点”和“Y点”间的电阻值;R(Y、Z):为三点中“Y点”和“Z点”间的电阻值;R(Z、X):为三点中“Z点”和“X点”间的电阻值。
另一方面,在与各点连接的电气配线中的一个产生了断线时(在与上述“X点”相连的电气配线上产生了断线时),
R(X、Y)=∞
R(Z、X)=∞
R(Y、Z)=r
R(Y、Z)的电阻值突然上升到1.5倍(为未产生断线情况的1.5倍)。因此,通过识别该电阻值的急剧上升,可以轻易地识别配线的断线。
另外,象这样,即使是在其构成为检测过滤器主体35上的三点的相互间的电阻的情况下,也与上述同样,将检测为最低的电阻值作为真实的电阻值进行识别。
(第十五实施方式)
接着,说明第十五实施方式。本实施方式的PM堆积量检测传感器36的构成也与上述的上述各实施方式的传感器不同。因此,在这里也仅对PM堆积量检测传感器36的构成进行说明。
有关本实施方式的PM堆积量检测传感器36象上述的第一实施方式、第十三实施方式那样,具有检测两点间的电阻的功能。另外,在此基础上,还具有检测上述电气配线36a的连接位置的过滤器主体35上的温度的功能。
具体地说,如图41所示,是下述构成,即,针对作为电阻测定对象的一个点(上述X点),连接与和其连接的电气配线36a材料不同的电气配线36e,通过该两电气配线36a、36e构成闭回路,将电压检测传感器36f连接到该回路。作为各电气配线36a、36b、36e的具体材料,作为电阻检测用的配线的电气配线36a、36b是由阿留迈合金(Ni和Al的合金)构成,作为电压检测用的配线的电气配线36e是由铬镍合金(Ni和Cr的合金)构成。即,利用电阻检测用的电气配线36a,构成热电偶。
根据本实施方式的构成,通过测定作为电阻测定对象的点的温度,可以判断再生动作是否正常进行(是否以恰当的温度进行再生动作)。
另外,在象上述的第十三实施方式那样,设置多组PM堆积量检测传感器36A、36B,并使之分别具有作为热电偶的功能的情况下,通过在再生动作中计量各处的温度,可以识别过滤器主体35有无温度不均匀,在产生了该温度不均匀的情况下,可以判断为产生了PM的堆积不均匀。据此,能够判断是否需要对DPF33进行保养。另外,针对图41所示的PM堆积量检测传感器36,即使相对于右侧的电气配线36b,也可以通过与左侧同样地构成热电偶,计量多个位置的温度。
另外,在象这样根据过滤器温度演算PM堆积量的情况下,作为计量过滤器温度的构件,可以使用利用了上述那样的PM堆积量检测传感器36的热电偶,也可以使用其它的温度传感器。
(第十六实施方式)
接着,说明第十六实施方式。本实施方式是在有关上述的各实施方式的PM堆积量检测传感器36的基础上,还具有检测DPF33的上游侧和下游侧的压力差的压力传感器(省略图示)。即,控制器5接收来自PM堆积量检测传感器36的输出以及来自压力传感器的输出。另外,在该控制器5上,具有根据上述各输出判断是否需要对DPF33进行保养的保养判断构件。
一般来说,作为堆积在DPF33上的物质,除了能够通过再生动作除去的上述PM外,作为不能除去的物质,还具有与润滑油的附着相伴的灰、发动机磨损粉等。这样,在仅通过压力传感器的差压检测进行的堆积状况的监视中,难以判断差压上升的要因是由上述PM造成的,还是由发动机磨损粉等造成的,为了对此进行判断,需要根据发动机的总运转时间,判断DPF清洗等的保养的必要性。
对此,根据本实施方式的构成,例如在由压力传感器检测的差压比较高,且由电阻检测传感器36c检测的电阻值比较低的情况下,可以判断为能通过再生动作除去的PM的堆积量多。另一方面,在由压力传感器检测的差压比较高,且由电阻检测传感器36c检测的过滤器上的电阻值比较高的情况下,可以判断为不能通过再生动作除去的物质的堆积量多。因此,能够通过保养判断构件,轻易判断是通过执行再生动作能够对过滤器进行净化的状况,还是需要对DPF33进行保养的状况。
(第十七实施方式)
接着,说明第十七实施方式。本实施方式根据开始再生动作的时刻的过滤器表面温度,预先决定过滤器再生动作条件。
即,在检测PM堆积量的同时,也计量过滤器表面温度,根据再生动作开始时的过滤器表面温度和再生目标温度的差,预先决定作为过滤器再生动作的条件的再生动作持续时间、进气量的减少量、电加热器进行的加热量等,开始再生动作。据此,能够以恰当的条件执行过滤器再生动作,能够将与再生动作相伴的燃料消耗率的恶化等抑制在最小限度。
(第十八实施方式)
接着,说明第十八实施方式。本实施方式是在发动机起动时的过滤器温度在规定温度以下时,强制禁止过滤器再生动作。
在DPF33中,在发动机起动时的过滤器温度在规定温度以下(冷态时)时,若执行进气量的减少、燃料喷射时期、其特性曲线的变更等的过滤器再生动作,则由于混合气的不完全燃烧,CO、THC不在催化剂中反应,就这样被排出到大气中,产生刺激臭。因此,在本实施方式中,在该冷态时,强制禁止过滤器再生动作,抑制混合气的不完全燃烧,削减CO、THC的排出量。具体地说,在发动机冷却水温度在50℃以下的情况下,禁止过滤器再生动作,在该发动机冷却水温度超过50℃,并且上述排气升温控制开始条件成立时,开始过滤器再生动作。
-其它的实施方式-
虽然上述说明的各实施方式以及变形例是针对具有1个DPF33的发动机进行的说明,但是,本发明也可以用于并联或串联连接有多个DPF的发动机。
另外,虽然在上述各实施方式中,主要对通过进气量的减量以及电加热器进行的加热,使DPF33再生的情况进行了说明,但是,除此之外,也可以适用于减小排气系统所具有的排气节流阀的开度、使燃料喷射量增量、使燃料喷射时期延迟的情况等。
另外,在本发明中,并非限定在过滤器主体35的整体由非导电性材料构成的情况下,也可以采用下述构成,即,过滤器33的大致整体由导电性材料构成,仅仅一次侧流通路35c的表面的一部分由非导电性材料构成,检测由该非导电性材料构成的部分的至少两点间的电阻。
本发明不脱离其精神或主要的特征,就可以以其它各种形式实施。因此,上述的实施例只不过是所有方面的单纯的例子,不构成限定性的解释。本发明的范围是通过权利要求书的范围所示,说明书正文中没有任何限制。再有,属于与权利要求书等同的范围的变形、变更都在本发明的范围内。
另外,本申请要求以在日本2005年2月28日提出的特愿2005-054243号以及2005年4月27日提出的特愿2005-129836号为基础的优先权。其内容在此提及,被记载于本申请。另外,本说明书中引用的文献在此提及,其全部具体地被记载。
产业上利用的可能性
本发明不仅适用于柴油发动机,也适用于气体发动机、汽油发动机等各种形式的发动机。另外,本发明也适用于装载在汽车、发电机等上的发动机。

Claims (35)

1.一种排气气体净化装置,其特征在于,具有微粒过滤器、进气量减少构件、排气加热构件、堆积量检测构件、排气温度检测构件、再生动作控制构件,
该微粒过滤器捕集内燃机的排气中的粒子状物质,同时,在排气温度达到在可进行再生动作的温度的情况下,可进行上述粒子状物质的氧化清除产生的再生;
该进气量减少构件为在上述内燃机的进气系统所具有,可减少吸入空气量;
该排气加热构件为在上述内燃机的排气系统所具有,可对排气气体进行加热;
该堆积量检测构件可对上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过规定量的情况进行检测;
该排气温度检测构件可检测上述内燃机的排气温度;
该再生动作控制构件接收上述堆积量检测构件以及上述排气温度检测构件的输出,在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,且上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一种执行,或者使这两者同时执行。
2.如权利要求1所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述再生动作控制构件在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,并且上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述进行量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一个动作执行,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度时,使另一个动作执行。
3.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在上述进气量减少构件进行的吸入空气减少量中预先设定规定的极限值,超过该极限值,吸入空气量不会减少。
4.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在上述进气量减少构件进行的吸入空气减少量中预先设定多个规定的极限值。
5.如权利要求4所述的排气气体净化装置,其特征在于,
作为上述多个极限值,设定有第一极限值和第二极限值,该第一极限值相当于排气气体中的CO以及THC的浓度达到允许界限时的吸入空气减少量;该第二极限值相当于因失火,上述内燃机达到运转界限时的吸入空气减少量,
在上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,在吸入空气减少量达到上述第一极限值的时刻,转换为上述排气加热构件进行的排气气体加热动作,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度的情况下,将吸入空气减少量成为上述第二极限值的情况作为界限,再次开始上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。
6.如权利要求4所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述多个极限值相应于上述内燃机的负载以及转速而变更。
7.如权利要求4所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述多个极限值相应于上述内燃机所使用的燃料的十六烷值而变更。
8.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述排气加热构件由电加热器构成,该电加热器使用通过上述内燃机的输出而发电的电力。
9.如权利要求8所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在上述内燃机的最大输出和对上述内燃机的所要求输出的差比上述电加热器所使用的输出小的情况下,限制或禁止上述电加热器进行的排气气体的加热动作。
10.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述内燃机具有可将排气侧和进气侧连通的EGR通路,以及可改变该EGR通路的通路面积的EGR阀,具有使排气气体向上述内燃机的进气侧还流的EGR装置,
上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,该吸入空气减少量越大,上述EGR阀的开度就越小。
11.如权利要求10所述的排气气体净化装置,其特征在于,
监视上述内燃机的运转状态,在该运动状态的变动量超过了规定量时,使上述EGR阀全闭。
12.如权利要求4所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述内燃机具有利用排气气体的流体能,对吸入空气进行压缩的涡轮增压器,
作为上述多个极限值,设定有第一极限值和第二极限值,该第一极限值相当于排气气体中的CO以及THC的浓度达到允许界限时的吸入空气减少量;该第二极限值相当于上述涡轮增压器的喘振产生时的吸入空气减少量,
在上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,在吸入空气减少量达到上述第一极限值的时刻,转换为上述排气加热构件进行的排气气体加热动作,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度的情况下,将吸入空气减少量成为上述第二极限值的情况作为界限,再次开始上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。
13.如权利要求4所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述内燃机具有利用排气气体的流体能,对吸入空气进行压缩的涡轮增压器,并具有废气排放阀或者进气旁通阀,该废气排放阀进行开放动作,使排气气体绕过上述涡轮增压器;该进气旁通阀进行开放动作,使吸入空气绕过上述涡轮增压器,另外,
作为上述多个极限值,设定有第一极限值和第二极限值以及第三极限值,该第一极限值相当于排气气体中的CO以及THC的浓度达到允许界限时的吸入空气减少量;该第二极限值相当于在废气排放阀或进气旁通阀为全闭的状态下,上述涡轮增压器的喘振产生时的吸入空气减少量;该第三极限值相当于在废气排放阀或进气旁通阀被开放的状态下,因失火,上述内燃机达到运转界限时的吸入空气减少量,
在上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作的执行中,在吸入空气减少量达到上述第一极限值的时刻,转换为上述排气加热构件进行的排气气体加热动作,然后,在上述内燃机的排气温度仍未达到上述可进行再生动作的温度的情况下,在废气排放阀或进气旁通阀为全闭的状态下,再次开始上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作,在吸入空气减少量达到上述第二极限值的情况下,在废气排放阀或进气旁通阀为开放的状态下,将吸入空气减少量成为上述第三极限值的情况作为界限,继续上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作。
14.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述堆积量检测构件能够通过求出以上述微粒过滤器处于标准状态情况时的上述内燃机的负载以及上述内燃机转速为基础的上述微粒过滤器的状态,和以当前的上述微粒过滤器中的上述内燃机的负载以及上述内燃机转速为基础的上述微粒过滤器的状态的差,来检测粒子状物质的堆积量超过了上述规定量。
15.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述堆积量检测构件根据微粒过滤器上游侧压力,推定粒子状物质的堆积量,同时,通过排气温度,推定微粒过滤器内部温度,通过由该微粒过滤器内部温度和微粒过滤器上游侧压力所决定的补正量,对上述堆积量进行补正。
16.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述堆积量检测构件是检测微粒过滤器上游侧压力的压力传感器,
上述再生动作控制构件在微粒过滤器上游侧压力达到再生开始压力时,使再生动作开始,估算从上述微粒过滤器为安装的新品时开始的上述内燃机的燃料喷射量,根据该估算值,将上述再生开始压力作为高的值逐渐进行更新。
17.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述再生动作控制构件在上述微粒过滤器的再生动作结束的时刻的微粒过滤器上游侧压力超过规定压力的情况下,进行更新,使再生目标温度升高。
18.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述堆积量检测构件是检测微粒过滤器上游侧压力的压力传感器,
上述再生动作控制构件在微粒过滤器上游侧压力达到再生结束压力时,使再生动作结束,估算从上述微粒过滤器为安装的新品时开始的上述内燃机的燃料喷射量,根据该估算值,将上述再生结束压力作为高的值逐渐进行更新。
19.如权利要求17所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述再生动作控制构件在产生了上述微粒过滤器的再生动作中的微粒过滤器上游侧压力急剧下降的状况的情况下,进行更新,使再生目标温度降低。
20.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述再生动作控制构件在产生了上述微粒过滤器的再生动作中的微粒过滤器上游侧压力急剧下降的状况的情况下,停止再生动作。
21.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在上述内燃机的排气系统中具有可关闭排气配管的排气节流构件,
上述再生动作控制构件在上述内燃机停止时,通过上述进气量减少构件隔断吸入空气,同时,关闭上述排气配管。
22.如权利要求1或2所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在上述内燃机的排气系统中具有可关闭排气配管的排气节流构件,
上述再生动作控制构件在上述内燃机停止时,通过上述进气量减少构件,隔断吸入空气,同时,关闭上述排气配管,进而执行燃料喷射动作。
23.一种内燃机,是具有上述权利要求1或2所述的排气气体净化装置的内燃机,其特征在于,在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,并且,上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一种执行,或者使这两种同时执行。
24.一种微粒过滤器再生方法,是通过上述权利要求1或2所述的排气气体净化装置进行的微粒过滤器再生方法,其特征在于,在上述微粒过滤器内的粒子状物质的堆积量超过上述规定量,并且,上述内燃机的排气温度不足上述可进行再生动作的温度时,优先使上述进气量减少构件进行的吸入空气量减少动作、上述排气加热构件进行的排气气体加热动作中的任意一种执行,或者使这两种同时执行,据此,使上述微粒过滤器再生。
25.一种排气气体净化装置,其特征在于,具有微粒过滤器、电阻检测构件、堆积量推定构件,
该微粒过滤器通过使内燃机的排气气体从一次侧通过到二次侧,来捕集排气气体中的粒子状物质,同时,其整体或上述一次侧的至少表面的一部分由非导电性材料构成;
该电阻检测构件检测上述微粒过滤器中的由非导电性材料构成的部分的至少两点间的电阻;
该堆积量推定构件接收来自上述电阻检测构件的输出,推定上述微粒过滤器中的粒子状物质的堆积量。
26.如权利要求25所述的排气气体净化装置,其特征在于,上述电阻检测构件至少设置两组。
27.如权利要求25或26所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述电阻检测构件检测上述微粒过滤器中的非导电性材料部分的至少三点彼此间的电阻。
28.如权利要求25或26所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述电阻检测构件可测定作为电阻测定对象的点上的微粒过滤器表面温度。
29.如权利要求25或26所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述堆积量推定构件相对于上述电阻检测构件检测的电阻,进行基于微粒过滤器温度的补正演算,据此,推定粒子状物质的堆积量。
30.如权利要求25或26所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在由上述堆积量推定构件推定的粒子状物质的堆积量超过了规定的再生开始堆积量时,开始过滤器再生动作,另一方面,在由上述堆积量推定构件推定的粒子状物质的堆积量低于规定的再生结束堆积量时,停止过滤器再生动作。
31.如权利要求25或26所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在过滤器再生动作的执行中,在由上述电阻检测构件检测的电阻值的变化率比规定的异常判定变化率高的情况下,停止过滤器再生动作。
32.如权利要求25或26所述的排气气体净化装置,其特征在于,
具有对上述微粒过滤器的上游侧和下游侧的压力差进行检测的压力传感器,具有保养判断构件,该保养判断构件接收来自该压力传感器的输出以及来自上述电阻检测构件的输出,根据这些输出,判断是否需要对上述微粒过滤器进行保养。
33.如权利要求28所述的排气气体净化装置,其特征在于,
在由上述堆积量推定构件推定的粒子状物质的堆积量超过了规定的再生开始堆积量时,开始过滤器再生动作,另一方面,过滤器再生动作条件由所计量的微粒过滤器表面温度决定。
34.如权利要求28所述的排气气体净化装置,其特征在于,
上述内燃机起动时的过滤器温度在规定温度以下时,强制禁止过滤器再生动作。
35.一种内燃机,其特征在于,具有上述权利要求25或26所述的排气气体净化装置。
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