CN101449152A - 排气颗粒物测量装置 - Google Patents

排气颗粒物测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101449152A
CN101449152A CNA2007800179005A CN200780017900A CN101449152A CN 101449152 A CN101449152 A CN 101449152A CN A2007800179005 A CNA2007800179005 A CN A2007800179005A CN 200780017900 A CN200780017900 A CN 200780017900A CN 101449152 A CN101449152 A CN 101449152A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oxidation catalyst
exhaust
exhaust particulate
temperature
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2007800179005A
Other languages
English (en)
Inventor
沟口纮晶
藤原孝彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN101449152A publication Critical patent/CN101449152A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N1/2252—Sampling from a flowing stream of gas in a vehicle exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/101—Three-way catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/105—General auxiliary catalysts, e.g. upstream or downstream of the main catalyst
    • F01N3/106—Auxiliary oxidation catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/025—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting O2, e.g. lambda sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/05—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

一种用于在排气中测量颗粒物的PM传感器(62)设置在排气管(47)内的三元催化剂(49)和消音器(5)之间，并且具有层叠在一起的氧化催化剂(71)和电加热器(72)以及测量所述氧化催化剂(71)的温度的温度传感器(73)，所述温度传感器(73)插在所述氧化催化剂(71)和所述电加热器(72)之间。所述氧化催化剂(71)携带二氧化铈作为储氧剂，其吸留排气中的氧气，并且ECU(51)基于当所述电加热器(72)加热所述氧化催化剂(71)时的温度上升量和进气量的积聚值计算排气颗粒物的沉淀量。

Description

排气颗粒物测量装置
技术领域
本发明涉及排气颗粒物测量装置，其测量存在于排气中的颗粒物的量。
背景技术
传统的直接喷射型内燃机是公知的，在其中燃料被直接喷射到燃烧室而不是进气口。在这种直接喷射型内燃机中，当进气阀打开时，空气从进气口被吸入到燃烧室并由活塞压缩，喷射器直接将燃料喷射到这种高压空气中。燃烧室内的高压空气与燃料雾混合，并且产生的混合气通过火花塞点燃以引起爆炸来产生驱动力。当排气阀打开时，燃烧之后的排气从排气口排出。
在如上述提及的内燃机中，因为从燃烧室排出的排气包含有害物质，如一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)及氧化氮(NOX)等，所以在排气通道中设置三元催化剂以净化有害物质。在上述记载的直接喷射型内燃机中，燃料被直接喷射到燃烧室内的通过高压缩达到高温的空气中并被点燃。特别地，由于大量的燃料被喷射到燃烧室内以提高在高负荷时的发动机输出功率，所以燃烧室变得缺氧并且诸如黑烟等的颗粒物(PM：particulate matter)可能被包含在排气中。
公开号为JP-A-2001-221759的日本专利申请记述了下列以该种方式测量包含在排气中的这种排气颗粒物量的技术。在此公开中，用于判断烟灰浓度的传感器构成烟灰传感器，在所述烟灰传感器中，在多孔模制元件内设置电加热元件和电温度探针，其中电加热元件燃烧沉淀在所述模制元件上的烟灰粒子，并且通过电温度探针测量燃烧所产生的热，利用烟灰粒子的燃烧量作为估计温度上升的直接标准并且从此估计中确定烟灰量。
在前述公开号为JP-A-2001-221759的日本专利申请的公开中记述了利用电加热元件燃烧沉淀于模制元件上的烟灰粒子，当所述燃烧完成时，利用电温度探针测量温度上升并基于所述温度上升确定烟灰量。在这种情况中，为了利用电加热元件燃烧已经沉淀在模制元件上的烟灰粒子，需要足量的环境氧。然而在普通的内燃机中，基于进气量，确定燃料的喷射量以保持空燃比处于恒定值，并且所述空燃比通常被控制为理论空燃比。由于这个原因，产生如下问题：当在烟灰传感器周围区域内没有足量的氧时，即使通过所述电加热元件加热模制元件，也不能适当地燃烧沉淀在模制元件上的烟灰粒子，使得不能高精度地测量烟灰量。
发明内容
本发明提供一种精确测量存在于排气中的颗粒物的量的排气颗粒物测量装置。
本发明的一个方案涉及排气颗粒物测量装置，该排气颗粒物测量装置具有设置在内燃机排气通道内的氧化催化剂；用于加热氧化催化剂的加热器件；用于测量氧化催化剂温度的温度传感器；以及用于响应当所述加热器件加热氧化催化剂时温度上升度来计算排气颗粒物沉淀量的沉淀量计算器件。
在前述的排气颗粒物测量装置中，氧化催化剂可携带储氧剂。
根据上述记载的排气颗粒物测量装置，通过在位于内燃机的排气通道内的氧化催化剂上携带储氧剂以及设置加热器件以加热氧化催化剂，设置温度传感器以测量氧化催化剂的温度，并且设置沉淀量计算器件以响应当加热器件加热氧化催化剂时的温度上升度来计算排气颗粒物的沉淀量，能获得下列效果。虽然氧化催化剂的储氧剂吸留通常存在于排气中的氧，但是当加热器件加热氧化催化剂时，由氧化催化剂捕获的排气颗粒物与储氧剂吸留的氧一起适当地燃烧，并且沉淀量计算器件能根据此时的温度上升度准确计算排气颗粒物的沉淀量。
在前述的排气颗粒物测量装置中，氧化催化剂可设置在位于所述排气通道内的三元催化剂的排气流动方向的下游和位于所述排气通道内的消音器的上游。
在前述的排气颗粒物测量装置中，沉淀量计算器件可基于内燃机的停止供油控制持续时间和进气量估计由储氧剂吸留的氧气量，并且当所吸留的氧气量达到或超过规定值时，加热器件可加热氧催化剂以计算排气颗粒物的沉淀量。
在前述的排气颗粒物测量装置中，氧化传感器可设置在排气通道内的氧化催化剂附近，沉淀量计算器件基于氧化传感器的检测结果估计由储氧剂吸留的氧气量，并且当吸留的氧气量达到或超过规定值时，加热器件加热氧催化剂以计算排气颗粒物的沉淀量。
在上述的排气颗粒物测量装置中，当内燃机执行停止供油控制时，沉淀量计算器件可通过加热器件加热氧化催化剂以计算排气颗粒物的沉淀量。
在上述的排气颗粒物测量装置中，沉淀量计算器件可利用加热器件加热氧化催化剂以燃烧排气颗粒物，并且当氧化催化剂的温度等于或低于排气颗粒物不能被燃烧的温度时，可开始积聚进气量，并且当积聚的进气量大于规定值时，沉淀量计算器件利用加热器件加热氧化催化剂以计算排气颗粒物的沉淀量。
上述的排气颗粒物测量装置还可以包括设置在氧化催化剂附近的排气温度传感器，其中当排气温度达到至少排气颗粒物可能被燃烧的燃烧温度时，沉淀量计算器件消除进气量的积聚值并重新开始计算进气量。
在上述的排气颗粒物测量装置中，在利用加热器件加热氧化催化剂以计算排气颗粒物的沉淀量期间，沉淀量计算器件禁止内燃机的加浓操作。
附图说明
本发明上述的和进一步的目的、特征和优点将通过结合附图的示范性实施例的下列描述而变得清晰，在附图中相同的数字用于表示相同的元件，其中，
图1为表示应用了根据本发明的第一实施例的排气颗粒物测量装置的内燃机的整体结构的图；
图2为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置的简图；
图3为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内二氧化铈的添加量和传感器表面积之间关系的图；
图4为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内二氧化铈的添加量和排气量之间关系的图；
图5为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内加热器温度和传感器温度之间关系的图；
图6为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内的测量控制的流程图；
图7为表示应用了根据本发明的第二实施例的排气颗粒物测量装置的内燃机整体结构的图；
图8为表示根据本发明的第二实施例的排气颗粒物测量装置内测量控制的流程图；
图9A和9B为表示根据本发明的第三实施例的排气颗粒物测量装置内的测量控制的流程图；
图10为表示根据本发明的第四实施例的排气颗粒物测量装置内的测量控制的流程图；以及
图11为表示根据本发明的第五实施例的排气颗粒物测量装置内的测量控制的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述根据本发明的排气颗粒物测量装置的实施例。应该理解的是这些实施例不限制本发明。
图1为表示应用了根据本发明的第一实施例的排气颗粒物测量装置的内燃机的整体结构的图；图2为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置的简图；图3为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内二氧化铈的添加量和传感器表面积之间关系的图；图4为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内二氧化铈的添加量和排气量之间关系的图；图5为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内加热器温度和传感器温度之间关系的图；图6为表示根据第一实施例的排气颗粒物测量装置内的测量控制的流程图。
在应用第一实施例的排气颗粒物测量装置的内燃机中，如图1所示，发动机10可以是四缸直接喷射型发动机，其中汽缸盖12紧紧地固定在汽缸体11上，其中活塞14固定在形成于气缸体11内的多个气缸孔(cylinder bore)13中以能够在汽缸体11内上下运动。曲轴箱15紧紧地固定在汽缸体11的下部，曲轴16在曲轴箱15内被可转动地支撑，并且各个活塞14通过连杆17连结到曲轴16。在图1中仅示出了四个汽缸中的一个汽缸和气缸孔。
燃烧室18由汽缸体11的气缸孔13的壁面、汽缸盖12的下表面以及活塞14的上表面构成。燃烧室18呈单坡屋顶形，其中上部(汽缸盖12的下表面)是倾斜的，使得其中心部高。进气口19和排气口20在燃烧室18的上部，即在汽缸盖12的下表面上形成，进气阀21和排气阀22的下端部分别设置在进气口19和排气口20的下端。进气阀21和排气阀22被支撑以能够沿汽缸盖12的轴向自由移动，并且在闭锁(block)进气口19和排气口20的方向上(图1中上方)被推动。进气凸轮轴23和排气凸轮轴24被可转动地支承在汽缸盖12内，并且进气凸轮25和排气凸轮26分别与进气阀21和排气阀22的上端部接触。
尽管没有图示，但正时链(timing chain)围绕固定于曲轴16的曲轴链轮齿和分别固定于进气凸轮轴23和排气凸轮轴24的凸轮轴链轮齿缠绕，使得曲轴16能够与进气凸轮轴23和排气凸轮轴24连动。
因此，当进气凸轮轴23和排气凸轮轴24与曲轴16的旋转同步旋转时，进气凸轮25和排气凸轮26以规定的正时上下移动进气阀21和排气阀22以打开和关闭进气口19和排气口20。这样，进气口19与燃烧室18连通，并且燃烧室18与排气口20连通。在这种情况下，设定进气凸轮轴23和排气凸轮轴24在曲轴16转动两周(720°)期间转动一周(360°)。由于这个原因，所述发动机10在曲轴16的两次旋期间执行进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程四个冲程，在这期间进气凸轮轴23和排气凸轮轴24转动一次。
发动机10的可变气门机构是进气/排气智能型可变气门正时机构(下文中的VVT：variable valve timing-intelligent机构)27，28，其响应操作条件以最适正时控制进气阀12和排气阀22。进气和排气可变气门正时机构27、28在进气凸轮轴23和排气凸轮轴24的轴端部具有VVT控制器29、30。使来自油压控制阀(oil control valve)31、32的液压作用在VVT控制器29、30的提前角室和延迟角室上(未图示)，以相对于凸轮链轮齿来改变凸轮轴23、24的相位，从而使能(enable)打开和关闭进气阀21和排气阀22的正时的提前角或延迟角。在这种情况下，进气和排气可变气门正时机构27、28提前或延迟打开和关闭的正时以保持进气阀21和排气阀22的操作角(打开期间)恒定。凸轮位置传感器33、34设置在进气凸轮轴23和排气凸轮轴24上以检测它们的转动相位。
稳压罐(surge tank)36通过进气歧管35连接到进气口19，并且进气管37连接到稳压罐36。空气滤清器38安装到进气管37的进气口上。具有节流阀39的电子节流装置40设置在空气滤清器38的下游。直接将燃料喷射到燃烧室18的喷射器41连接到汽缸盖12上，喷射器41定位在进气口19侧并且相对于上下方向以规定的倾斜角度设置。与各个汽缸连接的喷射器41连结到输送管42，并且高压燃料泵44通过高压燃料供给管43连接到输送管42。此外，点燃混合气的火花塞45设置在气缸盖12内的燃烧室18的顶部。
排气管(排气通道)47通过排气歧管46连接到排气口20。用于净化包含在排气中的诸如HC、CO以及NOx等的有害物质的三元催化剂48、49连接到排气管47，并且消音器50也连接到三元催化剂49更远的下游的排气管47上。
控制譬如喷射器41等的电子控制模块51(下文中称为ECU 51)和火花塞45安装在车辆上，以及气流传感器52和进气温度传感器53设置在进气管(进气通道)37的上游侧。进气压力传感器54也设置在稳压罐36内，并向ECU 51输出经测量的进气量、进气温度以及进气压力(进气管负压)。节流阀位置传感器55连接到电子节流装置40并向ECU 51输出当前节流阀开口量，加速器传感器56向ECU 51输出当前的加速器踏下量。此外，曲柄角传感器57向ECU 51输出检测到的各个汽缸的曲柄角度，ECU 51从检测到的曲柄角度区别汽缸中的进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程，并计算发动机转速。用来检测发动机冷却液温度的冷却液温度传感器58设置在汽缸体11内并向ECU 51输出检测到的发动机冷却液温度。此外，检测燃料压力的燃料压力传感器59设置在与喷射器41连通的输送管42内，并向ECU51输出检测到的燃料压力。用于检测排气的氧浓度的氧传感器60、61设置在排气管47内的三元催化剂48的上游和下游，并向ECU 51输出检测到的氧浓度。
因此，ECU 51基于检测到的燃料压力驱动高压泵44以获得规定的燃料压力，且基于发动机操作条件如检测到的进气量、进气温度、进气压力、节流阀开度、加速器踏下量、发动机转速及发动机冷却液温度来确定诸如燃料喷射量(燃料喷射时间)、燃料喷射正时及点火正时等项目，并且驱动喷射器41和火花塞45执行燃料喷射和点火。ECU51基于检测到的排气的氧浓度执行反馈控制，以校正燃料喷射量来达到理论空燃比。
ECU 51基于发动机的操作条件控制进气和排气可变气门正时机构27，28。特别地，当发动机以低温启动时，在空闲或低负荷操作期间，通过消除排气阀22关闭时期和进气阀21开启时期之间的重叠，可减少到进气口19或燃烧室18的排气的反吹量并提高燃烧的稳定性和燃料的经济性。在中负荷时，通过加大这种重叠，可增加内部的EGR率并提高排气的净化效率，并且也可降低泵送损耗和提高燃料经济性。此外，在高负荷且低转速到中转速时，通过提前进气阀21的关闭时间，可减少到进气口19的进气反吹量，并且提高容积效率。在高负荷且高转速时，通过根据发动机转速延迟进气阀21的关闭正时，可提高容积效率，同时调整正时到进气的动力(momentum force)。
在这个实施例的发动机10中，测量排气内的颗粒物的量，特别是诸如黑烟的颗粒物的量的PM(PM：particulate matter颗粒物)传感器62设置在排气管47内的三元催化剂49和消音器50之间。如图2所示，PM传感器62是盒状，并具有氧化催化剂71和加热氧化催化剂71的电加热器72，氧化催化剂71和电加热器72叠放在一起。测量氧化催化剂71的温度的温度传感器73插置在氧化催化剂71和电加热器72之间。
氧化催化剂71在其内具有例如由陶瓷多孔部件形成的多个排气流通道，其中诸如铂或钯的金属被携带作为氧化催化剂71的催化金属。氧化催化剂71携带二氧化铈作为储氧剂，其吸留包含在排气中的氧。在这种情况下，如图3所示，二氧化铈的添加量根据颗粒物传感器62(氧化催化剂71)的表面积而设定，并且，如图4所示，根据发动机10的排气量而设定。
因此，PM传感器62通过氧化(与氧反应)将排气中的HC和CO成分转化成CO2和H2O，并且通过使排气经过多孔部件捕获排气中的颗粒物尤其是烟灰粒子。因为氧化催化剂71携带二氧化铈，所以它能够吸留排气中的氧。在由PM传感器62捕获的排气颗粒物达到规定量的情况下，并且当氧化催化剂71内的吸留氧的量充足时，以及电加热器72通电加热氧化催化剂71时，利用在二氧化铈内吸留的氧燃烧排气颗粒物沉淀，作为沉淀量计算器件的ECU 51根据此时的温度上升度计算排气颗粒物的沉淀量。
即，因为当电加热器72通电时，氧化催化剂71被加热，随着加热器温度的升高，由温度传感器检测到的氧化催化剂71的温度(传感器温度)成比例地升高，如图5中的实线所示。当这种情况发生时，如果排气颗粒物已经沉淀在氧化催化剂71内，则通过在氧化催化剂71的温度升高到能燃烧排气颗粒物的温度的时点燃烧排气颗粒物，由温度传感器检测到的氧化催化剂71的温度(传感器温度)突然升高，如图5中的单点划线所示。然后，当氧化催化剂71内的所有排气颗粒物燃烧时，所述传感器温度突然降低。因此，可以利用基于由PM传感器62的氧化催化剂71捕获排气颗粒物期间的进气量和此时的温度升高量的规定的设定表来计算排气颗粒物的沉淀量。
PM传感器62设置在位于排气管47内的三元催化剂49的排气流动方向的下游和消音器50的排气流动方向的上游。在这种情况下，当发动机10在高负荷下运转时，因为排气温度升高到排气颗粒物燃烧的650℃或更高，甚至于沉淀在PM传感器62内的排气颗粒物通过高温排气而燃烧，使得不可能测量沉淀量。如果这样，PM传感器62设置在排气流动方向上距离三元催化剂49规定距离的下游位置处，在这个位置上排气温度降低到排气颗粒物不能被燃烧的温度，比如600℃。因为排气管47的下游部暴露在空气中，所以当发动机10冷启动时冷凝水可以与PM传感器62接触并损坏传感器。因此，PM传感器62设置在连接到排气管47端部的消音器50的排气流动方向上游的规定距离处。
下面将结合图6的流程图详细描述以根据该实施例的排气颗粒物测量装置测量排气颗粒物的方法。
在步骤S11中，ECU 51判定发动机10是否暖机。即，ECU 51判定由冷却液温度传感器58检测到的发动机冷却液温度是否已达到至少规定的发动机暖机冷却液温度。在此时，如果判定发动机的冷却液温度还没有达到发动机暖机的冷却液温度时，不执行任何操作并且程序结束。然而，如果判定发动机的冷却液温度已达到至少发动机暖机的冷却液温度时，那么程序进行到步骤S12。
在步骤S12中，ECU 51给PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，此而燃烧沉淀在氧化催化剂71上的排气颗粒物。然后，在步骤S13中判定沉淀在PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物是否已经被完全燃烧。在这种情况下，尽管当电加热器72通电时，沉淀在PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物被燃烧，并且氧化催化剂71的温度(传感器温度)如图5的单点划线所示突然升高，但是当全部的排气颗粒物被燃烧时，传感器温度突然降低，并且返回到如图5的实线所示的变化。ECU 51基于传感器温度的这种变化判定排气颗粒物是否已经被完全燃烧。重复步骤S12和S13的过程直到在步骤S13中判定沉淀在PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物已经被完全燃烧。
如果在步骤S13中判定沉淀在PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物已经被完全燃烧，则在步骤S14中ECU 51停止向PM传感器62的电加热器72通电。然后，在步骤S15中，温度传感器73测量氧化催化剂71的温度，在步骤S16中判定由温度传感器73测量的氧化催化剂71的温度tPM是否等于或低于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA。重复步骤S15和S16的过程直到在步骤S16中判定氧化催化剂71的温度tPM已经降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA。
如果在步骤S16中判定氧化催化剂71的温度tPM已经降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA，则在步骤S17中开始积聚进气量。在这种情况下，由气流传感器52检测到的进气量从氧化催化剂71的温度tPM降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA的时点积聚。在步骤S18中，判定进气积聚量∑ga是否大于规定值A。重复步骤S17和S18的过程直到在步骤18中判定进气积聚量∑ga已经大于规定值A。
如果在步骤S18中判定进气积聚量∑ga已经大于规定值A，则在步骤S19中ECU 51判定氧是否存在于PM传感器62的周围区域中。在本实施例中，因为PM传感器62的氧化催化剂71携带二氧化铈，氧化催化剂71的温度tPM降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA之后，在由气流传感器52检测到的进气量的积聚开始之后的规定的空气量积聚期间，判定氧化催化剂71的二氧化铈的周围环境是否是能够吸留氧的环境。即，在空气量积聚期间，通过判定停止供油控制的持续时间或积聚时间是否已达到或超过规定的时间以及积聚的进气量是否已达到或超过规定的积聚值，来估计二氧化铈的氧吸留量。
在步骤S19中，如果停止供油控制的持续时间或积聚时间还没有达到或超过规定的时间或积聚的进气量还没有达到或超过规定的积聚值，则判定氧化催化剂71的二氧化铈还没有吸留足量的氧，并且重复步骤S17到S19的过程。然而，如果在步骤19中停止供油控制的持续时间或积聚时间已达到或超过规定的时间并且积聚的进气量已达到或超过规定的积聚值，则判定氧化催化剂71的二氧化铈已吸留了足量的氧，程序进行到步骤S20。
然后，在步骤S20中，ECU 51向PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，因此燃烧沉淀在氧化催化剂71上的排气颗粒物。在步骤S21中，根据此时氧化催化剂71内的温度上升度来计算排气颗粒物的沉淀量。即，利用基于在上述进气量积聚期间测量到的进气积聚量和由温度传感器73检测到的氧化催化剂71内的温度上升量的规定的设定表来计算排气颗粒物的沉淀量。
在步骤S22中，通过完全燃烧沉淀在PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物，判定排气颗粒物沉淀量的计算是否已结束。在这种情况下，通过氧化催化剂71的温度(传感器温度)的降低来判定结束，其中所述氧化催化剂71的温度通过沉淀在氧化催化剂71上的排气颗粒物的燃烧突然升高，并且返回到如图5中实线所示的变化。重复步骤S20到S22的过程直到在步骤S22中判定计算排气颗粒物的沉淀量的过程已经结束。
因此，当沉淀在PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物被燃烧并且基于此时的温度变化计算排气颗粒物的沉淀量时，即使在氧化催化剂71周围流动的排气中不存在氧，也可利用二氧化铈吸留的氧可靠地燃烧排气颗粒物，因此能够准确计算排气颗粒物的沉淀量。
在上述过程之后，当在步骤S22中判定排气颗粒物的沉淀量的计算已经结束时，在步骤S23中ECU 51停止向PM传感器62内的电加热器72通电，并且所有的过程结束。
在这种方式中，装配第一实施例的排气颗粒物测量装置，在排气管47内的三元催化剂49和消音器50之间设置测量排气内的颗粒物量的PM传感器62，通过将氧化催化剂71和电加热器72叠放在一起固定PM传感器62，并且将测量氧化催化剂71的温度的温度传感器73插置到氧化催化剂71和电加热器72之间。氧化催化剂71携带二氧化铈作为吸留排气内的氧的储氧剂，并且ECU 51基于当电加热器72加热氧化催化剂71时的温度上升量和进气积聚量计算排气颗粒物的沉淀量。
因此，氧化催化剂71内的二氧化铈不断地吸留存在于排气内的氧，并且，当通过电加热器72加热氧化催化剂71时，沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物能够与二氧化铈吸留的氧一起适当地燃烧，并且ECU 51基于此时的温度上升量和进气量积聚值准确计算排气颗粒物的沉淀量。结果，即使发动机10以化学计量空燃比(理论空燃比)运转，因为氧化催化剂71的二氧化铈可靠地吸留例如在停止供油控制期间与排气混合在一起的氧，所以可以可靠地计算排气颗粒物的沉淀量。
通过ECU 51向PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，如果氧化催化剂71的温度tPM降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA，开始积聚由排气流传感器52检测到的进气量的过程。因此可以在测量之前燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物，也可以通过将氧化催化剂71的温度降低到排气颗粒物不被燃烧的温度以减少测量误差。
此外，通过判定停止供油控制持续时间或积聚时间是否已达到或超过规定的时间以及积聚的进气量是否已达到或超过规定的积聚值，在由气流传感器52检测到的进气量开始积聚后的规定的进气量积聚时间期间，ECU 51估计由二氧化铈吸留的氧气量。因此，基于停止供油控制和进气量来估计由二氧化铈吸留的氧气量，使得可以正确执行排气颗粒物的沉淀量的计算。
在本实施例中，PM传感器62设置在位于排气管47内的三元催化剂49的排气流动方向的下游和消音器50的排气流动方向的上游。因此，即使发动机10以高负荷运转并且排气温度升高到排气颗粒物被燃烧的650℃或更高，在排气到达PM传感器62之前，其温度降低到排气颗粒物不能被燃烧的温度，因此能够准确计算排气颗粒物的沉淀量。此外，即使发动机10冷启动，冷凝水也不能到达PM传感器62，此而阻止对其的损坏。
图7为表示应用了根据本发明的第二实施例的排气颗粒物测量装置的内燃机的整体结构的图，并且图8为表示根据本发明的第二实施例的排气颗粒物测量装置内的测量控制的流程图。与第一实施例描述的元件具有相同功能的第二实施例的元件用相同的数字表示并且在此不再重复。
如图7所示，在第二实施例的排气颗粒物测量装置中，因为发动机10的基本结构与上述第一实施例的基本相同，所以省略其描述。在本实施例中，测量排气中的颗粒物量的PM传感器62设置在排气管47内的三元催化剂49和消音器50之间。如图2所示，该PM传感器62具有氧化催化剂71和电加热器72，以及温度传感器73，并且氧化催化剂71携带吸留排气中的氧的二氧化铈。在本实施例中，氧传感器(O2传感器)63设置在PM传感器62的附近。
因此，PM传感器62能捕获流经排气管47的排气中的颗粒物尤其是烟灰粒子，并且氧化催化剂71携带能够吸留排气中的氧的二氧化铈。在由PM传感器62捕获的排气颗粒物沉淀达到规定量的情况下，并且当氧化催化剂71内吸留的氧气量充足时，基于氧传感器63的检测结果，当给电加热器72通电以加热氧化催化剂71时，利用二氧化铈内吸留的氧通过加热氧化催化剂71来燃烧排气颗粒物沉淀，作为沉淀量计算器件的ECU 51根据此时温度上升度计算排气颗粒物的沉淀量。
参照图8的流程图，下面详细描述了以根据第二实施例的排气颗粒物测量装置测量排气颗粒物的方法。
在步骤S31中，判定发动机10是否完成暖机，即，由冷却液温度传感器58检测到的发动机冷却液温度是否是至少规定的发动机的暖机冷却液温度。在这点上，如果判定发动机的冷却液温度已达到发动机的暖机冷却液温度，则在步骤S32中，对PM传感器62中的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，从而燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物。然后，在步骤S33中，基于氧化催化剂71的温度变化判定沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物是否已经完全燃烧。
在步骤S33中，如果判定沉淀在PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物已经完全燃烧，则在步骤S34中停止向PM传感器62内的电加热器72通电。然后，在步骤S35中，温度传感器73测量氧化催化剂71的温度，并且，在步骤S36中，判定由温度传感器73测量到的氧化催化剂71的温度tPM是否等于或低于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA，如果判定氧化催化剂71的温度tPM已经降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA，则在步骤S37中开始积聚进气量。然后，在步骤S38中，判定进气的积聚量∑ga是否大于规定的值A。
如果在步骤S38中判定积聚的进气量∑ga已经大于规定的值A，则在步骤S39中判定氧是否存在于PM传感器62的周围区域。在本实施例中，因为PM传感器62的氧化催化剂71携带二氧化铈，在氧化催化剂71的温度tPM降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA之后，在由气流传感器52检测到的进气量积聚开始之后的规定的空气量积聚期间，判定氧化催化剂71的二氧化铈的周围环境是否是能够吸留氧的环境。即，在这个空气量积聚期间，基于氧传感器63检测氧气的历史估计由二氧化铈吸留的氧气量。
一般来讲，氧传感器63基于响应排气内的氧浓度而产生的电动势来检测氧浓度。即，当将排气引入到内部检测元件时，在内部铂电极和外部铂电极之间产生氧浓度差，氧离子从具有高的氧浓度的内部铂电极通过固态氧化锆电解质流到具有低的氧浓度的外部铂电极，，从而产生电动势。在这种情况下，如果以浓的混合气燃烧，则因为余留在排气中的氧气量少，通过外部铂电极的催化作用，使得非常少的氧与排气中的一氧化碳和碳氢化合物反应，因此几乎消耗了来自外部铂电极的表面的全部的氧，外部铂电极和内部铂电极之间的氧浓度差变大，并且产生大的电动势。相反地，如果以稀薄的混合气燃烧，因为大量氧余留在排气中，通过外部铂电极的催化作用，大量的氧与排气中的少量的一氧化碳和碳氢化合物反应，导致过量的氧余留在外部铂电极的表面，外部铂电极和内部铂电极之间的氧浓度差变小，因此几乎没有电动势产生。因此，以理论空燃比作为界线产生的电动势的大小有大的改变，并且可以利用这个电动势来检测氧浓度。
因此，在步骤S39中，如果在空气量积聚时间内，基于在氧传感器63处产生的电动势，排气处于稀薄状态的时间已经达到至少规定的时间，判定氧化催化剂71的二氧化铈已吸留了足量的氧。当判定氧化催化剂71的二氧化铈已经吸留了足量的氧时，基于氧传感器63的检测结果，程序进行到步骤S40。
然后，在步骤S40中，PM传感器62内的电加热器72被通电以加热氧化催化剂71，因此燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物。然后，在步骤S41中，根据此时氧化催化剂71内的温度上升度来计算排气颗粒物的沉淀量。即，排气颗粒物的沉淀量是利用在上述进气量积聚期间测量的积聚的进气量和由温度传感器73检测的氧化催化剂71中的温度上升量的设定表来计算的。在步骤S42中，通过完全燃烧沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物，判定排气颗粒物的沉淀量的计算是否已经结束。
因此，当沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物被燃烧并且基于此时的温度变化计算排气颗粒物的沉淀量时，即使在氧化催化剂71周围的区域内流动的排气中不存在氧，仍然能用由二氧化铈吸留的氧可靠地燃烧排气颗粒物，从而能够准确计算排气颗粒物的沉淀量。
上述过程之后，当在步骤S42中判定排气颗粒物的沉淀量的计算已经结束时，在步骤S43中停止对PM传感器62内的电加热器72通电，并且所有的过程结束。
在这种方式中，装配第二实施例的排气颗粒物测量装置，在排气管47内设置测量排气中的颗粒物量的PM传感器62，PM传感器62是通过将氧化催化剂71和电加热器72叠放在一起而固定的；以及测量氧化催化剂71的温度的温度传感器73，其插置到氧化催化剂71和电加热器72之间。氧化催化剂71携带二氧化铈作为储氧剂以吸留排气中的氧，ECU 51基于氧传感器63的检测结果判定二氧化铈是否已经吸留了足量的氧，并且当判定二氧化铈已经吸留了足量的氧时，ECU51基于当电加热器72加热氧化催化剂71时的温度上升量和积聚的进气量来计算排气颗粒物的沉淀量。
因此，氧化催化剂71内的二氧化铈不断地吸留存在于排气中的氧，并且基于氧传感器63的检测结果检验二氧化铈是否已吸留了足量的氧。当这些完成时，在电加热器72加热氧化催化剂71时，沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物可以与二氧化铈吸留的氧适当地燃烧，并且ECU 51基于此时的温度上升量和进气量积聚值来准确地计算排气颗粒物的沉淀量。结果，即使发动机10以化学计量空燃比(理论空燃比)运转，因为在例如停止供油控制期间与排气混合的氧被氧化催化剂71的二氧化铈可靠地吸留，所以可以可靠地计算排气颗粒物的沉淀量。
图9A和9B是根据本发明的第三实施例的排气颗粒物测量装置的测量控制流程图。第三实施例的排气颗粒物测量装置的整个构造与上述实施例的构造基本相同。第三实施例将用图1和图2描述，并且，与第一和第二实施例的元件具有相同功能的元件用相同的数字表示并且在此不再重复。
在第三实施例的排气颗粒物测量装置中，如图1和图2所示，因为发动机10的基本结构与上述第一实施例基本相同，因此省略其描述。在本实施例中，测量排气中的颗粒物的量的PM传感器62设置在排气管47内的三元催化剂49和消音器50之间。如图2所示，此PM传感器62具有氧化催化剂71、电加热器72和温度传感器73，并且，氧化催化剂71携带吸留排气中的氧的二氧化铈。在本实施例中，检测PM传感器62内的温度的温度传感器73被用作测量排气温度的排气温度传感器。
因此，PM传感器62能捕获流过排气管47的排气中的颗粒物，尤其是烟灰粒子，并且由氧化催化剂71携带的二氧化铈能吸留排气中的氧。在由PM传感器62捕获的排气颗粒物沉淀达到规定量并且氧化催化剂71内吸留足量的氧的情况下，当给电加热器72通电以加热氧化催化剂71时，利用二氧化铈内吸留的氧燃烧排气颗粒物沉淀。作为沉淀量计算器件的ECU 51根据此时的温度上升度计算排气颗粒物的沉淀量。当温度传感器73检测到的排气温度达到至少排气颗粒物能被燃烧的燃烧温度时，本实施例消除积聚的进气量并重新开始积聚进气量。
下面参考图9A和9B的流程图详细描述以根据第三实施例的排气颗粒物测量装置测量排气颗粒物的方法。
在步骤S51中，判定发动机10是否完成暖机，即，由冷却液温度传感器58检测到的发动机的冷却液温度是否至少是规定的发动机暖机冷却液温度。在这点上，如果发动机冷却液温度已达到发动机暖机冷却液温度，则在步骤S52中，给PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，从而燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物。然后，在步骤S53中，基于氧化催化剂71内的温度变化判定沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物是否已经完全燃烧。
如果在步骤S53中判定沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物已经完全燃烧，则在步骤S54中，停止向PM传感器内62的电加热器72通电。然后，在步骤S55中，温度传感器73测量氧化催化剂71的温度，并且，在步骤S56中，判定由温度传感器73测量到的氧化催化剂71的温度tPM是否等于或低于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA。如果在这点上判定氧化催化剂71的温度tPM已经降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA，则在步骤S57中开始积聚进气量。然后，在步骤S58中，判定进气的积聚量∑ga是否大于规定值A。
如果在步骤S58中判定进气的积聚量∑ga已经大于规定值A，则在步骤S59中判定氧是否存在于PM传感器62的周围区域。在本实施例中，在氧化催化剂71的温度tPM降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA之后，在气流传感器52检测到的进气量开始积聚之后的规定的空气量积聚期间，判定停止供油控制持续时间或积聚时间是否已达到或超过规定的时间，并且判定进气的积聚量是否已达到或超过规定量，从而估计由二氧化铈吸留的氧气量。
在步骤S59中，当停止供油控制持续时间或积聚时间达到或超过规定的时间并且进气量的积聚值也达到或超过规定值时，判定氧化催化剂71的二氧化铈已经吸留了足量的氧，并且程序进行到步骤S60。在步骤S60中，判定温度传感器73检测到的排气温度是否至少是规定值，并且在PM传感器62的区域内流动的气体的温度是否至少是沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物能被燃烧的温度。在这点上，如果判定温度传感器73检测到的经过PM传感器62周围区域的排气的温度是至少能够燃烧排气颗粒物的燃烧温度，则在步骤S61中消除由步骤S57的过程计算出的进气量积聚值，返回到步骤S55，并且执行步骤S55及之后的过程以再次积聚进气量。
即，当温度传感器73检测到的排气温度是至少排气颗粒物能够被燃烧的燃烧温度时，沉淀于工作角内的排气颗粒物被高温排气燃烧，使得进气量的积聚值和排气颗粒物的沉淀量之间不匹配，致使不能准确测量排气颗粒物的沉淀量。为此，当这种情况发生时，消除所保持的进气量的积聚值并且再次执行进气量的积聚。
然而，如果在步骤S60中判定温度传感器73检测到的经过PM传感器62的周围区域的排气的温度不与排气颗粒物能够被燃烧的燃烧温度一样高，则在步骤S62中给PM传感器62的电加热器72通电以加热氧化催化剂71来燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物。然后，在步骤S63中，根据此时氧化催化剂71的温度上升度计算排气颗粒物的沉淀量。在步骤S64中，通过沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物的完全燃烧判定排气颗粒物沉淀量的计算过程是否已经结束。
所以，当沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物被燃烧时，当基于此时的温度计算排气颗粒物的沉淀量时，如果温度传感器73检测到的排气温度至少与排气颗粒物能够被燃烧的燃烧温度一样高，则通过消除已经计算的进气量的积聚值以及重新执行进气量的积聚，可以执行排气颗粒物的沉淀量的正确计算。
上述过程之后，在步骤S64中，如果判定计算排气颗粒物沉淀量的过程已经结束，则在步骤S65中停止向PM传感器62的电加热器72通电，并且ECU 51结束全部过程。
在这种方式中，装配根据第三实施例的排气颗粒物测量装置，在排气管47内设置测量排气中的颗粒物量的PM传感器62，PM传感器62是通过将氧化催化剂71和电加热器72叠放在一起固定的；以及测量氧化催化剂71的温度的温度传感器73，其插置到氧化催化剂71和电加热器72之间。氧化催化剂71携带二氧化铈作为吸留排气中的氧的储氧剂。当二氧化铈吸留了足量的氧并且排气温度还未达到排气颗粒物能被燃烧的燃烧温度时，ECU 51利用电加热器72加热氧化催化剂71，并且基于此时的温度上升量和进气量积聚值计算排气颗粒物的沉淀量。
因此，氧化催化剂71内的二氧化铈不断地吸留存在于排气中的氧。当证实二氧化铈已经吸留了足量的氧并且证实经过氧化催化剂71周围区域的排气温度没有达到排气颗粒物能够被燃烧的燃烧温度时，用电加热器72加热氧化催化剂71，沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物与二氧化铈吸留的氧一起适当地燃烧，并且ECU 51基于此时的温度上升量和进气量的积聚值准确计算排气颗粒物的沉淀量。然而，如果流过氧化催化剂71周围区域的排气温度至少是排气颗粒物能够被燃烧的燃烧温度时，消除保持的进气量的积聚值，并且重新进行进气量的积聚，因此能够准确判定与进气量的积聚值相关的排气颗粒物的沉淀量。结果，即使发动机10以化学计量空燃比(理论空燃比)运转，因为在例如停止供油控制期间与排气混合的氧被氧化催化剂71的二氧化铈可靠地吸留，所以可以可靠地计算排气颗粒物的沉淀量。
图10是根据本发明的第四实施例的排气颗粒物测量装置的测量控制流程图。第四实施例的排气颗粒物测量装置的整体结构与第一实施例的整体结构基本相同。将使用图1和图2描述第四实施例，与已经描述的实施例的元件具有相同功能的元件使用相同的数字表示并且在此不再重复描述。
在第四实施例的排气颗粒物测量装置中，如图1和图2所示，因为发动机10的基本结构与上述描述的第一实施例基本相同，因此将省略其描述。在本实施例中，测量排气中颗粒物量的PM传感器62设置在排气管47内的三元催化剂49和消音器50之间。如图2所示，PM传感器62具有氧化催化剂71和电加热器72，尽管氧化催化剂71没有携带二氧化铈。
所以，PM传感器62能够捕获流过排气管47的排气中的颗粒物，尤其是烟灰粒子。在由PM传感器62捕获并且沉淀达到规定量的排气颗粒物以及包含在排气中的足量的氧的情况下，当给电加热器72通电以加热氧化催化剂71时，利用包含在排气中的氧燃烧沉淀的排气颗粒物沉淀，ECU 51根据此时的温度上升度计算排气颗粒物沉淀量。
参考图10的流程图在下面详细描述以根据第四实施例的排气颗粒物测量装置测量排气颗粒物的方法。
在步骤S71中，判定发动机10是否完全暖机，即，由冷却液温度传感器58检测到的发动机冷却液温度是否至少是规定的发动机的暖机冷却液温度。在这点上，如果发动机冷却液温度已经达到发动机的暖机冷却液温度，则在步骤S72中，给PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，从而燃烧沉淀于氧化催化剂71内的排气颗粒物。然后，在步骤S73中，基于氧化催化剂71内的温度变化判定沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71内的排气颗粒物是否已经完全燃烧。
如果在步骤S73中判定沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物已经完全燃烧，则在步骤S74中停止向PM传感器62内的电加热器72通电。然后，在步骤S75中，温度传感器73测量氧化催化剂71的温度，并且，在步骤S76中，判定由温度传感器73测量的氧化催化剂71的温度tPM是否等于或低于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA。如果在这点上判定氧化催化剂71的温度tPM已经降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA，则在步骤S77中开始积聚进气量。然后，在步骤S78中，判定进气的积聚量∑ga是否大于规定值A。
如果在步骤S78中判定进气的积聚量∑ga已经变得大于规定值A，则在步骤S79中判定氧是否存在于PM传感器62的周围区域。在本实施例中，判定是否在进行停止供油控制以估计氧是否存在于排气中。
如果在步骤S79中处于停止供油控制的执行过程中，则判定足量的氧存在于氧化催化剂71的周围区域，并且过程进行到步骤S80。在步骤S80中，给PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，从而燃烧沉淀于氧化催化剂71内的排气颗粒物。然后，在步骤S81中，根据此时氧化催化剂71的温度上升度计算排气颗粒物的沉淀量。在步骤S82中，通过完全燃烧沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71内的排气颗粒物判定排气颗粒物的沉淀量的计算过程是否结束。
所以，当沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物被燃烧时，当基于此时的温度变化计算排气颗粒物的沉淀量时，可以利用存在于排气自身中的氧可靠地燃烧排气颗粒物，准确地计算排气颗粒物的沉淀量。
上述过程之后，在步骤S82中，如果判定排气颗粒物沉淀量的计算过程已经结束，则在步骤S83中停止向PM传感器62的电加热器72通电，并且ECU 51结束全部过程。
在这种方式中，装配根据第四实施例的排气颗粒物测量装置，在排气管47中设置测量排气中的颗粒物量的PM传感器62，PM传感器62通过将氧化催化剂71和电加热器72叠放在一起而被固定；以及测量氧化催化剂71温度的温度传感器73，其插置在氧化催化剂71和电加热器72之间。当处于停止供油控制的执行过程中并且足量的氧存在于排气中时，ECU 51利用电加热器72加热氧化催化剂71并且基于此时的温度上升量和进气量的积聚值计算排气颗粒物的沉淀量。
因此，在执行停止供油控制期间，排气是稀薄的并且足量的氧存在于排气中。在这种条件下，当通过电加热器72加热氧化催化剂71时，由氧化催化剂71捕获的排气颗粒物能与排气中的氧一起适当地燃烧，并且ECU 51基于此时的温度上升量和进气量的积聚值准确计算排气颗粒物的沉淀量。
图11为根据本发明第五实施例的排气颗粒物测量装置的测量控制流程图。第五实施例的排气颗粒物测量装置的整体结构与第一实施例的整体结构基本相同。第五实施例将用图1和图2描述，与已经描述的实施例的元件具有相同功能的元件使用相同的数字表示并且在此不再重复描述。
在第五实施例的排气颗粒物测量装置中，如图1和图2所示，因为发动机10的基本结构与上述第一实施例基本相同，因此省略其描述。在本实施例中，测量排气中的颗粒物量的PM传感器62设置在排气管47内的三元催化剂49和消音器50之间。如图2所示，PM传感器62具有氧化催化剂71、电加热器72和温度传感器73。
因此，PM传感器62能捕获流过排气管47的排气中的颗粒物，尤其是烟灰粒子。在由PM传感器62捕获并且达到规定量的排气颗粒物以及存在于PM传感器62周围区域的足量的氧的情况下，当给电加热器72通电以加热氧化催化剂71时，利用存在于周围区域的氧燃烧沉淀的排气颗粒物沉淀，ECU 51根据此时的温度上升度计算排气颗粒物的沉淀量。根据此实施例，在计算排气颗粒物的沉淀量的期间禁止发动机10的加浓操作。
参照图11的流程图在下面详细描述以根据第五实施例的排气颗粒物测量装置测量排气颗粒物的方法。
在步骤S91中，判定发动机10是否完全暖机，即，由冷却液温度传感器58检测的发动机冷却液温度是否至少是规定的发动机暖机冷却液温度。在这点上，如果发动机冷却液温度已经达到发动机暖机冷却液温度，则在步骤S92中，给PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71，从而燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物。然后，在步骤S93中，基于氧化催化剂71内的温度变化判定沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物是否已经完全燃烧。
如果在步骤S93中判定沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物已经完全燃烧，则在步骤S94中停止向PM传感器62内的电加热器72通电。然后，在步骤S95中温度传感器73测量氧化催化剂71的温度，并且，在步骤S96中，判定温度传感器73测量到的氧化催化剂71的温度tPM是否等于或低于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA。如果在这点上判定氧化催化剂71的温度tPM已经降低到不大于排气颗粒物不能被燃烧的温度tA，则在步骤S97中开始积聚进气量。然后，在步骤S98中，判定进气的积聚量∑ga是否大于规定值A。
如果在步骤S98中判定进气的积聚量∑ga已经大于规定值A，则在步骤S99中判定氧是否存在于PM传感器62的周围区域。在这点上，当氧化催化剂71携带二氧化铈作为储氧剂时，基于停止供油控制持续时间或积聚时间，可以判定氧化催化剂71的二氧化铈是否已经吸留了足量的氧，这与已经描述的第一和第三实施例的情况相似。同样，在氧传感器63设置在排气管47内的PM传感器62的附近的情况下，与第二实施例的情况相似，基于氧传感器63的检测结果，可以判定氧化催化剂71内的二氧化铈是否吸留了足量的氧。同样，与第四实施例的情况相似，当氧化催化剂71没有携带二氧化铈作为储氧剂时，能够判定是否处于停止供油控制的执行过程中以估计氧是否存在于排气中，并且估计氧是否存在于PM传感器62的附近。
如果在步骤S99中判定足量的氧存在于氧化催化剂71的周围区域，过程进行到步骤S100，在此点上，ECU 51禁止发动机10的加浓操作。即，当PM传感器62计算排气颗粒物的沉淀量时，如果在浓条件下操作发动机10并且排气是浓的气体，则存在于氧化催化剂71的周围区域的氧在浓排气的氧化中被消耗，因此减少了用于燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物的氧气量。
然后，在步骤S100中禁止发动机10的加浓操作以后，在步骤S101中，通过给PM传感器62内的电加热器72通电以加热氧化催化剂71来燃烧沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物。然后在步骤S102中，根据此时氧化催化剂71的温度上升度计算排气颗粒物的沉淀量。在步骤S103中，通过完全燃烧沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物，判定排气颗粒物沉淀量的计算过程是否已经结束。
因此，当沉淀于PM传感器62的氧化催化剂71上的排气颗粒物被燃烧时，基于此时的温度变化计算排气颗粒物的沉淀量，对发动机10的加浓操作的禁止使得可以利用存在于氧化催化剂71周围区域的氧可靠地燃烧排气颗粒物，并且准确地计算排气颗粒物的沉淀量。
在上述过程之后，如果在步骤S103中判定排气颗粒物沉淀量的计算过程已经结束，则在步骤S104中停止向PM传感器62内的电加热器72通电，并且，在步骤S105中，去除对发动机10的加浓操作的禁止，ECU 51结束过程。
在这种方式中，装配根据第五实施例的排气颗粒物测量装置，在排气管47内设置测量排气中的颗粒物量的PM传感器62，PM传感器62是通过将氧化催化剂71和电加热器72叠放在一起而固定的；以及测量氧化催化剂71的温度的温度传感器73，温度传感器73插置到氧化催化剂71和电加热器72之间。当足量的氧存在于氧化催化剂71的周围区域时，ECU 51禁止发动机10的加浓操作，在那之后，利用电加热器72加热氧化催化剂71并且基于此时的温度上升量和进气量的积聚值计算排气颗粒物的沉淀量。
因此，当足量的氧存在于氧化催化剂71的周围区域时，ECU 51可以禁止发动机10的加浓操作，通过利用电加热器72加热氧化催化剂71而在浓排气的排气颗粒物的氧化中不消耗存在于氧化催化剂71周围区域的氧，由氧化催化剂71捕获的排气颗粒物与存在于氧化催化剂71周围区域的氧一起适当地燃烧，并且基于此时的温度上升量和进气量的积聚值，ECU 51准确地计算排气颗粒物的沉淀量。同样如果氧化催化剂71携带二氧化铈，即使发动机10以化学计量空燃比(理论空燃比)运转，因为氧化催化剂71的二氧化铈在比如执行停止供油控制期间可靠地吸留混合在排气中的氧，因此可以可靠地计算排气颗粒物的沉淀量。
在每个前述的实施例中，沉淀于氧化催化剂71上的排气颗粒物被位于内燃机10的排气管47内的PM传感器62燃烧，并且基于氧化催化剂71的温度变化估计排气中排气颗粒物的排出量，并且可以基于估计的排气颗粒物的排出量控制发动机10改变燃料的喷射量或空燃比以减少排出量。
如上所述，通过获得足量的氧并且燃烧所捕获的排气颗粒物，根据本发明的排气颗粒物测量装置基于温度变化准确地测量排气中的排气颗粒物的量，并且可以应用于任何类型的内燃机上。同样，虽然上述的第一和第三实施例在氧化催化剂71中用二氧化铈作为储氧剂，但是本发明不局限于这些实施例，而是与除二氧化铈之外的其他的储氧剂兼容。

Claims (11)

1、一种排气颗粒物测量装置，其特征在于包括：
氧化催化剂(71)，其设置在内燃机的排气通道(47)内；
加热器件(72)，用于加热所述氧化催化剂(71)；
温度传感器(73)，其检测所述氧化催化剂(71)的温度；以及
沉淀量计算器件(51)，其基于当所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)时所述氧化催化剂(71)的温度升高量来计算排气颗粒物的沉淀量；
其中所述氧化催化剂(71)设置在位于所述排气通道(47)内的三元催化剂(49)的排气流动方向的下游和位于所述排气通道(47)内的消音器(50)的上游。
2、根据权利要求1所述的排气颗粒物测量装置，其中所述氧化催化剂(71)携带储氧剂。
3、根据权利要求2所述的排气颗粒物测量装置，其中：
所述沉淀量计算器件(51)基于由所述内燃机执行的停止供油控制的持续时间和进气量来估计由所述储氧剂吸留的氧气量，并且
当所述吸留的氧气量达到或超过规定值时，所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)以计算所述排气颗粒物的沉淀量。
4、根据权利要求1所述的排气颗粒物测量装置，其中：
在所述排气通道(47)内的所述氧化催化剂(71)附近设置氧化传感器(63)；
所述沉淀量计算器件(51)基于所述氧化传感器(63)检测到的结果估计由所述储氧剂吸留的氧气量；并且
当所述吸留的氧气量达到或超过规定值时，所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)以计算所述排气颗粒物的沉淀量。
5、根据权利要求1所述的排气颗粒物测量装置，其中，当所述内燃机执行停止供油控制时，所述沉淀量计算器件(51)通过所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)以计算所述排气颗粒物的所述沉淀量。
6、根据权利要求1-5中任一项所述的排气颗粒物测量装置，其中，当所述氧化催化剂(71)的所述温度等于或低于所述排气颗粒物不能被燃烧的温度时，所述沉淀量计算器件(51)利用所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)来燃烧所述排气颗粒物，并且开始积聚所述进气量，
其中当所述积聚的进气量超过规定值时，所述沉淀量计算器件(51)利用所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)来计算所述排气颗粒物的所述沉淀量。
7、根据权利要求6所述的排气颗粒物测量装置，还包括设置在所述氧化催化剂(71)附近的排气温度传感器，
其中，当所述排气温度达到所述排气颗粒物的所述燃烧温度时，所述沉淀量计算器件(51)消除所述进气量的积聚值并且重新开始计算所述进气量。
8、根据权利要求1-7中任一项所述的排气颗粒物测量装置，其中当所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)以计算所述排气颗粒物的所述沉淀量时，所述沉淀量计算器件(51)禁止所述内燃机的加浓操作。
9、根据权利要求4所述的排气颗粒物测量装置，其中所述沉淀量计算器件(51)基于所述氧传感器(63)的检测结果确定所述排气是否处于稀薄状态，如果确定所述排气已处于稀薄状态达至少规定时间，则通过所述加热器件(72)加热所述氧化催化剂(71)并且计算所述排气颗粒物的所述沉淀量。
10、根据权利要求6所述的排气颗粒物测量装置，还包括设置在所述内燃机进气通道内的用于检测所述进气量的气流传感器(52)。
11、一种排气颗粒物测量装置，其特征在于包括：
氧化催化剂，其设置在内燃机的排气通道内；
加热器件，其加热所述氧化催化剂；
温度传感器，其检测所述氧化催化剂的温度；以及
沉淀量计算器件，其基于所述加热器件加热所述氧化催化剂时所述氧化催化剂的温度升高量来计算排气颗粒物的沉淀量；
其中所述氧化催化剂设置在位于所述排气通道内的三元催化剂的排气流动方向的下游和位于所述排气通道内的消音器的上游。
CNA2007800179005A 2006-05-15 2007-05-14 排气颗粒物测量装置 Pending CN101449152A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006135602A JP4172497B2 (ja) 2006-05-15 2006-05-15 排気微粒子の測定装置
JP135602/2006 2006-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101449152A true CN101449152A (zh) 2009-06-03

Family

ID=38606639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2007800179005A Pending CN101449152A (zh) 2006-05-15 2007-05-14 排气颗粒物测量装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090094963A1 (zh)
EP (1) EP2035819A2 (zh)
JP (1) JP4172497B2 (zh)
CN (1) CN101449152A (zh)
WO (1) WO2007132334A2 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102695854A (zh) * 2010-03-09 2012-09-26 丰田自动车株式会社 用于颗粒过滤器的异常判定装置
CN105888797A (zh) * 2015-02-12 2016-08-24 德尔福国际运营卢森堡有限公司 用于监测颗粒过滤器的方法
CN106224066A (zh) * 2015-06-02 2016-12-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 颗粒物传感器诊断系统和方法
CN109238930A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 西华大学 一种研究重力场对颗粒沉积影响的试验系统及试验方法
CN112228189A (zh) * 2020-10-12 2021-01-15 潍柴动力股份有限公司 一种尾气热管理耦合方法及尾气处理系统
WO2022105899A1 (zh) * 2020-11-21 2022-05-27 山东鸣川汽车集团有限公司 一种传感装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009144577A (ja) * 2007-12-13 2009-07-02 Mitsubishi Motors Corp パティキュレートフィルタの故障判定装置
JP2009270536A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 Nippon Soken Inc パティキュレートセンサ素子及び故障検出装置
JP5331578B2 (ja) * 2009-05-29 2013-10-30 本田技研工業株式会社 粒子状物質検出手段の故障判定装置
JP5344084B2 (ja) 2010-03-26 2013-11-20 トヨタ自動車株式会社 パティキュレートフィルタの故障検出装置及び故障検出方法
DE102011002936A1 (de) * 2011-01-20 2012-07-26 Ford Global Technologies, Llc Partikelsensor, Abgassystem und Verfahren zum Bestimmen von Partikeln im Abgas
JP5553114B2 (ja) * 2011-02-01 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
WO2012109126A1 (en) * 2011-02-08 2012-08-16 Dow Global Technologies Llc System and method for reducing emissions from a combustion process
USRE47116E1 (en) 2011-03-15 2018-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
JP5549780B2 (ja) * 2011-10-26 2014-07-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
RU2014117004A (ru) * 2011-11-02 2015-12-10 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Регулирующее устройство для электроподогреваемого каталитического нейтрализатора
CN103987932A (zh) 2011-12-20 2014-08-13 丰田自动车株式会社 电加热式催化剂的故障检测装置
DE102013014990A1 (de) * 2013-09-10 2015-03-12 Man Diesel & Turbo Se Abgasnachbehandlungssystem einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben desselben
US10260430B2 (en) * 2016-07-18 2019-04-16 Delphi Technologies Ip Limited GDCI cold start and catalyst light off
US10295489B2 (en) * 2016-09-12 2019-05-21 Ecolab Usa Inc. Deposit monitor
US10816285B2 (en) 2017-02-24 2020-10-27 Ecolab Usa Inc. Thermoelectric deposit monitor
JP6870638B2 (ja) * 2018-03-19 2021-05-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置および内燃機関の制御装置
CN109443785B (zh) * 2018-12-05 2024-02-20 西华大学 一种研究碳氢混合气冷凝的试验台架及其试验方法
US10781762B2 (en) * 2018-12-12 2020-09-22 Denso International America, Inc. Control system for variable displacement engine
US10690071B1 (en) 2018-12-12 2020-06-23 Denso International America, Inc. Control system for variable displacement engine
US10961930B2 (en) 2018-12-12 2021-03-30 Denso International America, Inc. Control system for variable displacement engine
US10690036B1 (en) 2018-12-20 2020-06-23 Denso International America, Inc. Diagnostic test for engine exhaust system
JP7070440B2 (ja) 2019-01-07 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US11953458B2 (en) 2019-03-14 2024-04-09 Ecolab Usa Inc. Systems and methods utilizing sensor surface functionalization
US11608763B2 (en) * 2021-01-05 2023-03-21 Ford Global Technologies, Llc Exhaust aftertreatment system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2836002C2 (de) * 1978-08-17 1986-09-11 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensor zur Überwachung der Rußfreiheit von Abgasen
DE3304846A1 (de) * 1983-02-12 1984-08-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur detektion und/oder messung des partikelgehalts in gasen
DE69739309D1 (de) * 1996-12-29 2009-04-30 Ngk Spark Plug Co Abgassensorsystem
DE19959871A1 (de) * 1999-12-10 2001-06-28 Heraeus Electro Nite Int Sensor und Verfahren zur Ermittlung von Ruß-Konzentrationen
JP3649188B2 (ja) * 2002-01-16 2005-05-18 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置付き内燃機関
US6915629B2 (en) * 2002-03-07 2005-07-12 General Motors Corporation After-treatment system and method for reducing emissions in diesel engine exhaust
AT501386B1 (de) * 2003-08-11 2008-10-15 Univ Graz Tech Russsensor
US7334401B2 (en) * 2006-01-19 2008-02-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Apparatus for sensing particulates in a gas flow stream

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102695854A (zh) * 2010-03-09 2012-09-26 丰田自动车株式会社 用于颗粒过滤器的异常判定装置
CN102695854B (zh) * 2010-03-09 2014-07-23 丰田自动车株式会社 用于颗粒过滤器的异常判定装置
CN105888797A (zh) * 2015-02-12 2016-08-24 德尔福国际运营卢森堡有限公司 用于监测颗粒过滤器的方法
CN105888797B (zh) * 2015-02-12 2019-05-28 德尔福国际运营卢森堡有限公司 用于监测颗粒过滤器的方法
CN106224066A (zh) * 2015-06-02 2016-12-14 通用汽车环球科技运作有限责任公司 颗粒物传感器诊断系统和方法
CN109238930A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 西华大学 一种研究重力场对颗粒沉积影响的试验系统及试验方法
CN109238930B (zh) * 2018-09-18 2020-11-10 西华大学 一种研究重力场对颗粒物沉积影响的试验系统及试验方法
CN112228189A (zh) * 2020-10-12 2021-01-15 潍柴动力股份有限公司 一种尾气热管理耦合方法及尾气处理系统
CN112228189B (zh) * 2020-10-12 2021-12-21 潍柴动力股份有限公司 一种尾气热管理耦合方法及尾气处理系统
WO2022105899A1 (zh) * 2020-11-21 2022-05-27 山东鸣川汽车集团有限公司 一种传感装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007132334A2 (en) 2007-11-22
WO2007132334A3 (en) 2008-01-24
JP2007304068A (ja) 2007-11-22
JP4172497B2 (ja) 2008-10-29
WO2007132334A8 (en) 2008-02-21
EP2035819A2 (en) 2009-03-18
US20090094963A1 (en) 2009-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101449152A (zh) 排气颗粒物测量装置
CA2598862C (en) Exhaust gas purification apparatus, internal combustion engine comprising the same, and particulate filter restoring method
CN202017540U (zh) 用于处理汽油发动机的微粒物质的系统
CN102032087B (zh) 为微粒过滤器再生而控制点火的方法
US6947831B2 (en) Pressure sensor diagnosis via a computer
US8097066B2 (en) Predicting ash loading using an electrically heated particulate filter
RU2678866C2 (ru) Двигательная система
US20080155964A1 (en) Engine control system based on soot loading
US7017338B2 (en) Diesel particulate filter pressure monitor
US7497078B2 (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
KR100936978B1 (ko) 디젤엔진 제어장치 및 방법
JP2002349239A (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP4645585B2 (ja) エンジントルク制御装置
EP2143919B1 (en) Particulate filter regeneration system
CN107013293A (zh) 用于内燃发动机的排气传感器
CN108779725B (zh) 发动机控制装置
JP5293279B2 (ja) 排気管内燃料直接噴射システム及び排気ガス浄化システム
JP4341460B2 (ja) 内燃機関用排気ガス浄化装置
JP2005240722A (ja) ディーゼル機関の制御装置
JP2002332822A (ja) 排気ガス浄化装置、および排気ガスの浄化方法
JP2012122411A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5083398B2 (ja) エンジントルク制御装置
JP4618933B2 (ja) 内燃機関の白煙発生防止装置
JP2005226547A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2014177890A (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090603