CN109630295B - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机的排气净化装置。内燃机的排气净化装置构成为，能发挥由颗粒状物质过滤器来捕集在内燃机的排气通路中流动的排气所含的颗粒状物质的颗粒状物质捕集功能。排气净化装置具有控制装置。控制装置构成为，基于所述内燃机的运转状态而算出由所述颗粒状物质过滤器捕集的颗粒状物质的总量即颗粒状物质堆积量。排气净化装置在颗粒状物质捕集功能不发挥作用的情况下，中止颗粒状物质堆积量的算出。

Description

内燃机的排气净化装置
技术领域
本发明涉及内燃机的排气净化装置。
背景技术
日本特开2009‐36183号公报所记载的内燃机的排气净化装置具有设置于内燃机的排气通路的PM过滤器。PM过滤器捕集排气中所含的颗粒状物质(以下，称为“PM”。PM是Particulate Matter(颗粒状物质)的简称。)。PM包括在内燃机的内燃机本体中通过燃料燃烧而生成的烟、通过润滑油燃烧而生成的灰等物质。在上述公报所记载的内燃机的排气净化装置中，从内燃机本体排出到排气通路的排气中所含的PM的量根据内燃机的运转状态而算出。通过每隔预定时间就累计该算出的PM的量，从而算出由PM过滤器捕集的PM的总量即PM堆积量。排气净化装置根据算出的PM堆积量来执行用于燃烧除去由PM过滤器捕集的PM的过滤器再生控制。
也有时作为内燃机的排气净化装置几乎无法进行利用PM过滤器的PM的捕集(在内燃机的维护时忘记了PM过滤器的安装的情况、或由于某种原因而在PM过滤器产生了异常的情况)。在此情况下，内燃机的排气净化装置所算出的PM堆积量不再是表示几乎无法捕集PM这样的实际的排气净化装置的状态的量。
发明内容
一个方案的内燃机的排气净化装置构成为，能发挥由颗粒状物质过滤器来捕集在内燃机的排气通路中流动的排气所含的颗粒状物质的颗粒状物质捕集功能。所述排气净化装置具有控制装置。所述控制装置构成为，基于所述内燃机的运转状态而算出由所述颗粒状物质过滤器捕集到的颗粒状物质的总量即颗粒状物质堆积量。所述控制装置在所述颗粒状物质捕集功能不发挥作用的情况下，中止所述颗粒状物质堆积量的算出。
在内燃机的排气净化装置中，在尽管颗粒状物质捕集功能不发挥作用但仍进行颗粒状物质堆积量的算出的情况下，算出的颗粒状物质堆积量不再表示几乎无法捕集颗粒状物质这样的实际的排气净化装置的状态。在上述构成中，控制装置在颗粒状物质捕集功能不发挥作用的情况下，中止颗粒状物质堆积量的算出。因此，根据上述构成，内燃机的排气净化装置即使产生了几乎无法捕集颗粒状物质的状态，也能够抑制示出错误的颗粒状物质堆积量的算出值。
另外，上述内燃机的排气净化装置还具有压力传感器，该压力传感器构成为检测所述排气通路中的比供所述颗粒状物质过滤器配置的位置靠排气上游的压力。所述控制装置优选构成为，在基于来自所述压力传感器的输出信号而算出的所述排气上游的压力小于在假设配置有所述颗粒状物质过滤器时的所述排气上游的压力时，判断为所述PM捕集功能不发挥作用。
在内燃机的排气通路中配置有颗粒状物质过滤器的情况下，与并未配置颗粒状物质过滤器的情况相比，压力损失增大。因此，在并未配置颗粒状物质过滤器时，与配置着该颗粒状物质过滤器时相比，存在比供颗粒状物质过滤器配置的位置靠排气上游的压力变低的倾向。
在上述构成中，具有构成为检测比供颗粒状物质过滤器配置的位置靠排气上游的压力的压力传感器。所述控制装置在基于来自该压力传感器的输出信号而算出的压力小于假设配置着所述颗粒状物质过滤器时的压力时，判断为颗粒状物质捕集功能不发挥作用。这样，通过考虑基于压力传感器的输出信号而算出的排气上游的压力，能够适当地把握内燃机的排气净化装置中颗粒状物质捕集功能的状态。
另外，上述内燃机的排气净化装置具有压力传感器，该压力传感器构成为检测所述排气通路中的比供所述颗粒状物质过滤器配置的位置靠排气上游的压力。所述控制装置构成为，基于来自所述压力传感器的输出信号而算出由所述颗粒状物质过滤器捕集的颗粒状物质的总量即颗粒状物质堆积量。将基于所述内燃机的运转状态而算出的颗粒状物质堆积量定义为第1堆积量。将基于来自所述压力传感器的输出信号而算出的颗粒状物质堆积量定义为第2堆积量。所述控制装置构成为，在从所述第1堆积量减去所述第2堆积量而得到的差值为预定值以上时，判断为所述颗粒状物质捕集功能不发挥作用。
通过由内燃机的排气净化装置中的颗粒状物质过滤器来捕集颗粒状物质，内燃机的排气通路中的压力损失增大。因此，存在颗粒状物质过滤器的颗粒状物质堆积量越多时排气通路中比供颗粒状物质过滤器配置的位置靠排气上游的排气的压力变高的倾向。
在上述构成中，基于来自构成为检测比供颗粒状物质过滤器配置的位置靠排气上游的压力的压力传感器的输出信号，排气净化装置算出由颗粒状物质过滤器捕集的颗粒状物质堆积量。基于来自压力传感器的输出信号而算出的颗粒状物质堆积量在内燃机的排气净化装置中的颗粒状物质捕集功能不发挥作用的情况下，几乎不产生量的变化。而与之相对地，基于内燃机的运转状态而算出的颗粒状物质堆积量在内燃机的运转中会产生量的变化。因此，从基于内燃机的运转状态而算出的颗粒状物质堆积量即第1堆积量减去基于来自压力传感器的输出信号而算出的颗粒状物质堆积量即第2堆积量而得到的差值，在内燃机的排气净化装置中的颗粒状物质捕集功能不发挥作用的情况下存在变大的倾向。能够基于该差值为预定值以上而判定内燃机的排气净化装置中的颗粒状物质捕集功能的有无。这样，通过比较基于内燃机的运转状态而算出的颗粒状物质堆积量和基于压力传感器的输出信号而算出的颗粒状物质堆积量，能够适当地把握内燃机的排气净化装置中颗粒状物质捕集功能的状态。
附图说明
图1是表示第1实施方式的内燃机的排气净化装置的构成的示意图。
图2是表示图1的排气净化装置的控制装置的功能的框图。
图3是表示图1的排气净化装置所执行的过滤器再生控制的一系列处理的流程的流程图。
图4(a)～图4(e)是表示过滤器再生控制的各参数的推移的时序图。
图5是表示第2实施方式的内燃机的排气净化装置的控制装置的功能的框图。
图6是表示内燃机的排气净化装置所执行的过滤器再生控制的一系列处理的流程的流程图。
图7(a)～图7(f)是表示过滤器再生控制的各参数的推移的时序图。
具体实施方式
(第1实施方式)
参照图1～图4(e)，对内燃机的排气净化装置的第1实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对将排气净化装置适用于作为内燃机的汽油发动机的例子进行说明。
如图1所示，在内燃机的内燃机本体10设有燃烧室10A。在内燃机本体10设有用于向燃烧室10A供给燃料的多个燃料喷射阀11。内燃机的排气净化装置100具有连结于内燃机本体10的排气通路20。排气从燃烧室10A排出到排气通路20。排气通路20具有连结于内燃机本体10的第1排气管21、以及连结于第1排气管21的排气下游的端部的第1催化剂转换器22。在第1催化剂转换器22的内部配置着三元催化剂30。三元催化剂30氧化排气中所含的烃(HC)和一氧化碳(CO)而生成水、二氧化碳。另外，三元催化剂30还原排气中所含的氮氧化物(NOx)而生成氮气。
在第1催化剂转换器22的排气下游的端部连结着第2排气管23。在第2排气管23的排气下游的端部连结着第2催化剂转换器24。在第2催化剂转换器24的内部配置着PM过滤器31。PM过滤器31捕集排气中所含的PM。内燃机的排气净化装置100通过由PM过滤器31来捕集在排气通路20中流动的排气所含的PM而发挥PM捕集功能。PM包括通过在内燃机本体10中燃料燃烧而生成的烟、通过在内燃机本体10中润滑油燃烧而生成的灰等颗粒。在第2排气管23设有排气温度传感器40、以及配置于比该排气温度传感器40靠排气下游的压力传感器41。排气温度传感器40检测第2排气管23内的排气的温度、即在排气通路20中比配置着三元催化剂30的位置靠排气下游且比配置着PM过滤器31的位置靠排气上游的排气的温度，并输出与该温度相对应的信号。压力传感器41检测第2排气管23内的排气的压力、即在排气通路20中比配置着三元催化剂30的位置靠排气下游且比配置着PM过滤器31的位置靠排气上游的排气的压力，并输出与该压力相对应的信号。在第2催化剂转换器24的排气下游的端部连结着第3排气管25。另外，内燃机的排气净化装置100还具有报知灯45。
内燃机的排气净化装置100具有控制装置60。向控制装置60输入来自排气温度传感器40和压力传感器41的输出信号。另外，向控制装置60也输入来自检测加速器踏板的操作量的加速传感器42、以及检测内燃机的输出轴的旋转速度的旋转速度传感器43的输出信号。控制装置60执行燃烧除去由PM过滤器31捕集到的PM的过滤器再生控制。
如图2所示，控制装置60具有喷射阀控制部61、PM量推定部62、堆积量算出部73、压力算出部74、捕集功能判定部67、开始要求判定部68、执行部69、PM再生量推定部70、结束要求判定部71和报知部72作为功能部。
喷射阀控制部61构成为例如基于来自加速传感器42和旋转速度传感器43的输出信号而算出从燃料喷射阀11喷射的燃料量的目标值即目标燃料喷射量。喷射阀控制部61将燃料喷射阀11控制成喷射算出的目标燃料喷射量的燃料。另外，在目标燃料喷射量比成为理论空燃比的燃料量多的情况下，燃料在燃烧室10A并不完全燃烧，含有未燃燃料的排气被排出到排气通路20的第1排气管21。
PM量推定部62构成为，基于内燃机旋转速度和由喷射阀控制部61而算出的目标燃料喷射量，而算出每单位时间从内燃机本体10排出到排气通路20的PM的量即PM排出量。存在燃料喷射量越多时排气中所含的PM的量越多的倾向。另外，存在内燃机旋转速度越快时每单位时间排出的排气的量越多、从而每单位时间排出到排气通路20的PM的量越多的倾向。这样，排气中所含的PM的量会根据内燃机的运转状态而变化。在PM量推定部62存储着表示内燃机旋转速度和燃料喷射量与PM排出量的关系的映射。该映射预先通过实验、模拟而求出。
堆积量算出部73构成为每上述单位时间就累计由PM量推定部62算出的PM排出量。堆积量算出部73在累计了PM排出量时存储该累计值。堆积量算出部73通过输出该累计值作为PM堆积量而在每上述单位时间算出PM堆积量。另外，堆积量算出部73在过滤器再生控制的执行中，在求出了上述累计值时，从该累计值减去由后述的PM再生量推定部70算出的PM再生量。堆积量算出部73存储减去PM再生量后的累计值并作为PM堆积量输出从而在每上述单位时间算出PM堆积量。PM堆积量是由PM过滤器31捕集的PM的总量，如上述那样，基于内燃机的运转状态而算出。另外，堆积量算出部73构成为，在由后述的捕集功能判定部67判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用时，中止PM堆积量的算出。在本实施方式中，堆积量算出部73通过不进行PM排出量的累计而中止PM堆积量的算出。
压力算出部74构成为，基于来自压力传感器41的输出信号而算出第2排气管23内的排气的压力。也就是说，压力算出部74基于来自压力传感器41的输出信号而算出排气通路20中比配置着PM过滤器31的位置靠排气上游侧的压力。在配置着PM过滤器31的情况下，与并未配置PM过滤器31的情况相比，排气通路20中的压力损失增大。因此，在并未配置PM过滤器31时，与配置着该PM过滤器31时相比，存在由压力算出部74算出的压力变低的倾向。
捕集功能判定部67构成为，判定在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能是否发挥作用。捕集功能判定部67基于由压力算出部74算出的上述压力小于预定压力，判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用。在本实施方式中，在内燃机的排气净化装置100中忘记了PM过滤器31的安装的情况符合“PM捕集功能不发挥作用”。预定压力被设定为，与假设在排气通路20安装了PM过滤器31时的、比供PM过滤器31配置的位置靠排气上游的压力中的最低压力相同的压力。因此，上述压力小于预定压力意味着：比供PM过滤器31配置的位置靠排气上游的压力小于假设配置着PM过滤器31时的排气上游的压力。预定压力预先通过实验、模拟而求出并被存储。
开始要求判定部68构成为判定是否存在过滤器再生控制的开始要求。开始要求判定部68在由堆积量算出部73算出的PM堆积量为第1预定量以上且由捕集功能判定部67判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能发挥作用时，判定为存在过滤器再生控制的开始要求。第1预定量被设定为比PM过滤器31中的PM的堆积量的容许上限值稍少的量。第1预定量预先通过实验、模拟而求出并被存储于控制装置60。
执行部69构成为，在由开始要求判定部68判定为存在过滤器再生控制的开始要求时开始过滤器再生控制。另外，在开始过滤器再生控制后，在由后述的结束要求判定部71判定为存在过滤器再生控制的结束要求时，结束过滤器再生控制。在过滤器再生控制中，例如通过将喷射阀控制部61控制成使得目标燃料喷射量变得比成为理论空燃比的燃料量多，而向排气通路20排出包括未燃燃料的排气。未燃燃料在三元催化剂30中通过氧化反应而燃烧。由此，排气的温度上升。在成为可燃烧PM那样高温的排气在PM过滤器31中流动时，由PM过滤器31捕集到的PM燃烧而被除去。另外，以下，将PM可燃烧的排气的温度称为再生温度。
PM再生量推定部70构成为，算出通过过滤器再生控制而被燃烧除去的PM的量即PM再生量。在本实施方式中，PM再生量推定部70基于根据来自排气温度传感器40的输出信号而算出的第2排气管23内的排气的温度，算出通过过滤器再生控制而被燃烧除去的PM的量即PM再生量。另外，表示第2排气管23内的排气的温度与PM再生量的关系的映射预先通过实验、模拟而求出并被存储。
结束要求判定部71构成为判定是否存在过滤器再生控制的结束要求。结束要求判定部71在过滤器再生控制的开始后、在由堆积量算出部73算出的PM堆积量为第2预定量以下时，判定为存在结束要求。第2预定量被设定为，比PM过滤器31中的PM的堆积量的容许上限值适当地少且比第1预定量少的量。第2预定量预先通过实验、模拟而求出并被存储于控制装置60。
报知部72构成为，在由捕集功能判定部67判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用时，使报知灯45点亮来报知异常。
参照图3的流程图，对控制装置60所执行的过滤器再生控制的一系列的处理的流程进行说明。该一系列的处理以预定的控制周期反复执行。
如图3所示，在控制装置60开始该一系列的处理时，首先，压力算出部74算出第2排气管23内的排气的压力(步骤S300)。然后，在步骤S301的处理中，捕集功能判定部67判定在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能是否发挥作用。在由压力算出部74算出的上述压力为预定压力以上而判定为PM捕集功能发挥作用的情况下(步骤S301：是)，接着，开始要求判定部68判定是否存在过滤器再生控制的开始要求(步骤S302)。
在由堆积量算出部73算出的PM堆积量为第1预定量以上且由捕集功能判定部67判定为内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能发挥作用、从而判定为存在过滤器再生控制的开始要求的情况下(步骤S302：是)，执行部69开始过滤器再生控制(步骤S303)。
然后，结束要求判定部71判定是否存在过滤器再生控制的结束要求(步骤S304)。在步骤S304的处理中，在刚开始过滤器再生控制后，开始过滤器再生控制后的PM再生量少，所以，由堆积量算出部73算出的PM堆积量超过第2预定量，判定为不存在结束要求(步骤S304：否)。在判定为不存在结束要求的情况下，控制装置60反复执行步骤S304的处理。
然后，经过适当的时间，过滤器再生控制开始后的PM再生量变多，由堆积量算出部73算出的PM堆积量为第2预定量以下时，判定为存在结束要求(步骤S304：是)。在此情况下，控制装置60转移到下一步骤S305的处理。在步骤S305的处理中，执行部69结束过滤器再生控制。由此，控制装置60结束过滤器再生控制的一系列的处理。
另外，在步骤S302的处理中，在PM堆积量小于第1预定量时，开始要求判定部68判定为不存在过滤器再生控制的开始要求(步骤S302：否)。在此情况下，控制装置60不执行以后的步骤S303～步骤S305的处理、即过滤器再生控制而结束该一系列的处理。
而与之相对地，在步骤S301的处理中，在由压力算出部74算出的上述压力小于预定压力而由捕集功能判定部67判定为PM捕集功能不发挥作用的情况下(步骤S301：否)，控制装置60转移到步骤S307的处理。在步骤S307的处理中，堆积量算出部73中止PM排出量的累计而中止PM堆积量的算出。然后，堆积量算出部73在中止PM堆积量的算出时，不管至此的PM排出量的累计值如何都将PM堆积量设定为“0”(步骤S308)。以后，堆积量算出部73输出“0”作为PM堆积量。然后，报知部72点亮报知灯45而对内燃机的排气净化装置100的功能异常进行报知(步骤S309)。由此，控制装置60结束过滤器再生控制的一系列的处理。
参照图4(a)～图4(e)，对本实施方式的作用效果进行说明。
(1)如图4(a)所示，从内燃机本体10排出到排气通路20的PM排出量根据内燃机的运转状态而变化。如图4(b)中实线所示，基于内燃机的运转状态而算出的PM堆积量随着时间的经过而增大。在内燃机的排气净化装置100中安装着PM过滤器31且PM捕集功能发挥作用的情况下，排出到排气通路20的PM被PM过滤器31所捕集。因此，如图4(c)中实线所示，基于来自压力传感器41的输出信号而算出的排气上游的压力随着时间的经过而增大。内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能发挥作用的情况下，PM堆积量的推移与压力的推移相关。另外，如图4(c)中实线所示，在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能发挥作用的情况下，基于来自压力传感器41的输出信号而算出的排气上游的压力总是为上述预定压力以上。
在过滤器再生控制的一系列的处理开始的时刻t41，如图4(c)中实线所示，压力为预定压力以上，所以，判定为PM捕集功能发挥作用。另外，如图4(b)中实线所示，PM堆积量小于第1预定量，所以，判定为不存在过滤器再生控制的开始要求。因此，在时刻t41，如图4(e)中实线所示，不执行过滤器再生控制。然后，在从时刻t41经过了适当的时间的时刻t42开始过滤器再生控制的一系列的处理时，PM堆积量为第1预定量以上，所以，判定为存在开始要求，如图4(e)中实线所示，开始过滤器再生控制。由此，由PM过滤器31捕集到的PM被燃烧除去，如图4(c)中实线所示，上述压力减少。另外，如图4(b)所示，在过滤器再生控制的执行中，PM堆积量减少。
然后，在PM堆积量成为第2预定量以下的时刻t43，如图4(e)中实线所示，结束过滤器再生控制。然后，如图4(b)和图4(c)所示，PM从内燃机本体10被排出到排气通路20，PM被PM过滤器31捕集，从而PM堆积量和上述压力增大。
接下来，对在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用的情况进行说明。
如图4(c)中单点划线所示，在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下，基于来自压力传感器41的输出信号而算出的上述排气上游的压力小于预定压力。该压力不根据排出到排气通路20的PM而变化。因此，在时刻t41，在过滤器再生控制的一系列的处理开始时，判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用。在此情况下，如图4(d)中单点划线所示，报知灯45点亮。由此，报知内燃机的排气净化装置100的功能异常。另外，在判定为PM捕集功能不发挥作用的时刻t41，如图4(b)中单点划线所示，中止PM堆积量的算出，设定“0”作为PM堆积量。由此，在时刻t41以后，PM堆积量为“0”。在报知了内燃机的排气净化装置100的功能异常的时刻t41以后，PM堆积量不会成为第1预定量以上而不满足过滤器再生控制的开始要求，所以，如图4(e)中单点划线所示，不执行过滤器再生控制。
这样，在本实施方式中，在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用的情况下，中止PM堆积量的算出。因此，在内燃机的排气净化装置100中，即使产生了几乎无法捕集PM的状态，也能够抑制表示错误的PM堆积量的问题。因此，在本实施方式中，在基于PM堆积量为第1预定量以上而执行过滤器再生控制时，能够抑制尽管为几乎无法捕集PM的状态仍错误地执行过滤器再生控制这样的过滤器再生控制的误执行。
(2)本实施方式具有检测比配置PM过滤器31的位置靠排气上游的压力的压力传感器41。在比配置PM过滤器31的位置靠排气上游的压力小于假设配置着PM过滤器31时的排气上游的压力时，判断为PM捕集功能不发挥作用。在内燃机的排气通路20中配置着PM过滤器31的情况下，与并未配置PM过滤器31的情况相比，压力损失增大。因此，在并未配置PM过滤器31时，与配置着该PM过滤器31时相比，存在比供PM过滤器31配置的位置靠排气上游的压力变低的倾向。在本实施方式中，在基于来自压力传感器41的输出信号而算出的比供PM过滤器31配置的位置靠排气上游的压力小于预定压力、且小于假设配置着PM过滤器31时的比供该PM过滤器31配置的位置靠排气上游的压力时，判断为PM捕集功能不发挥作用。这样，通过考虑基于压力传感器41的输出信号而算出的排气上游的压力，能够适当地把握内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能的状态。
(3)在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下，堆积量算出部73中止PM堆积量的算出时，不管至此的PM排出量的累计值如何都将PM堆积量设定为“0”。在因为内燃机的排气净化装置100中忘记了PM过滤器31的安装而导致PM捕集功能不发挥作用的情况下，PM堆积量为“0”。因此，能使基于内燃机的运转状态而算出的PM堆积量与实际的PM堆积量相符。
(第2实施方式)
参照图5～图7(f)，对内燃机的排气净化装置的第2实施方式进行说明。在本实施方式中，过滤器再生控制的一系列的处理的流程与第1实施方式不同。对与第1实施方式相同的构成，赋予相同的标号并省略说明。
如图5所示，控制装置60具有喷射阀控制部61、PM量推定部62、第1堆积量算出部63、第2堆积量算出部64、偏差算出部65、允许条件判定部66、捕集功能判定部67、开始要求判定部68、执行部69、PM再生量推定部70、结束要求判定部71和报知部72作为功能部。
喷射阀控制部61构成为例如基于来自加速传感器42和旋转速度传感器43的输出信号而算出从燃料喷射阀11喷射的燃料量的目标值即目标燃料喷射量。喷射阀控制部61将燃料喷射阀11控制成喷射算出的目标燃料喷射量的燃料。另外，在目标燃料喷射量比成为理论空燃比的燃料量多的情况下，燃料在燃烧室10A并不完全燃烧，含有未燃燃料的排气被排出到排气通路20的第1排气管21。
PM量推定部62构成为，基于内燃机旋转速度和由喷射阀控制部61而算出的目标燃料喷射量，而算出每单位时间从内燃机本体10排出到排气通路20的PM的量即PM排出量。存在燃料喷射量越多时排气中所含的PM的量越多的倾向。另外，存在内燃机旋转速度越快时每单位时间排出的排气的量越多、从而每单位时间排出到排气通路20的PM的量越多的倾向。这样，排气中所含的PM的量会根据内燃机的运转状态而变化。在PM量推定部62存储着表示内燃机旋转速度和燃料喷射量与PM排出量的关系的映射。该映射预先通过实验、模拟而求出。
第1堆积量算出部63构成为每上述单位时间就累计由PM量推定部62算出的PM排出量。第1堆积量算出部63在累计了PM排出量时存储该累计值。第1堆积量算出部63通过输出该累计值作为第1堆积量而在每上述单位时间算出第1堆积量。另外，第1堆积量算出部63在过滤器再生控制的执行中，在求出了上述累计值时，从该累计值减去由后述的PM再生量推定部70算出的PM再生量。然后，存储减去PM再生量后的累计值并输出作为第1堆积量从而在每上述单位时间算出第1堆积量。第1堆积量是由PM过滤器31捕集的PM的总量，如上述那样，基于内燃机的运转状态而算出。另外，第1堆积量算出部63构成为，在由后述的捕集功能判定部67判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用时，中止第1堆积量的算出。在本实施方式中，第1堆积量算出部63通过不进行PM排出量的累计而中止第1堆积量的算出。
第2堆积量算出部64构成为基于来自压力传感器41的输出信号而算出由PM过滤器31捕集的PM的总量即PM堆积量。在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能正常发挥作用的情况下，由于由PM过滤器31捕集PM，排气通路20中的压力损失变化。也就是说，存在PM过滤器31的PM堆积量越多则排气通路20中比PM过滤器31靠排气上游处的排气的压力越高的倾向。
而与之相对地，也有时作为内燃机的排气净化装置100几乎无法进行利用PM过滤器31的PM的捕集(在内燃机的维护时忘记了PM过滤器31的安装的情况、或由于某种原因而在PM过滤器31产生了异常的情况)。这样，在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能无法发挥作用的情况下，几乎无法进行PM的捕集，所以，排气通路20中的压力损失难以变化。因此，即使在PM正排出到排气通路20的状况下，也存在排气通路20中比供PM过滤器31配置的位置靠排气上游的排气的压力难以变化的倾向。这样，在排气通路20中比供PM过滤器31配置的位置靠排气上游的排气的压力与和PM过滤器31的PM捕集功能相应的实际的PM堆积量相关。因此，通过由压力传感器41检测第2排气管23内的排气的压力，能够算出与PM过滤器31的PM捕集功能相应的PM堆积量。另外，在第2堆积量算出部64存储着表示基于来自压力传感器41的输出信号而算出的第2排气管23的压力与和PM过滤器31的PM捕集功能相应的PM堆积量的关系的映射。该映射预先通过实验、模拟而求出。以下，将由第2堆积量算出部64基于来自压力传感器41的输出信号而算出的PM堆积量称为第2堆积量。另外，第2堆积量以与第1堆积量相同的算出周期算出。
偏差算出部65构成为，算出从由第1堆积量算出部63算出的第1堆积量减去由第2堆积量算出部64算出的第2堆积量而得到的差值。
允许条件判定部66进行允许条件是否成立的判定。允许条件判定部66构成为，在由第1堆积量算出部63算出的第1堆积量为第1预定量以上的情况下，判定为允许条件成立。
捕集功能判定部67构成为，在由允许条件判定部66判定为允许条件成立时判定在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能是否发挥作用。捕集功能判定部67基于由偏差算出部65算出的上述差值为预定值以上而判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用。
另外，“PM捕集功能不发挥作用”包括：在内燃机的排气净化装置100中忘记了PM过滤器31的安装的情况等这样的PM捕集功能完全没有的情况、虽然安装了PM过滤器31却因为某种原因而几乎无法进行利用PM过滤器31的PM的捕集的情况。在本实施方式中，预先通过实验、模拟而求出在PM捕集功能不发挥作用的情况下第1堆积量为第1预定量时的上述差值、即、将第1堆积量为第1预定量时的第2堆积量从该第1堆积量减去而得到的差值，并将与该差值相同的值设定为预定值。
开始要求判定部68构成为判定是否存在过滤器再生控制的开始要求。开始要求判定部68在由第1堆积量算出部63算出的第1堆积量为比上述第1预定量多的第2预定量以上且由捕集功能判定部67判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能发挥作用时，判定为存在过滤器再生控制的开始要求。第2预定量被设定为比PM过滤器31中的PM的堆积量的容许上限值稍少的量。第2预定量预先通过实验、模拟而求出并被存储于控制装置60。
执行部69构成为，在由开始要求判定部68判定为存在过滤器再生控制的开始要求时开始过滤器再生控制。另外，执行部69在开始过滤器再生控制后，在由后述的结束要求判定部71判定为存在过滤器再生控制的结束要求时，结束过滤器再生控制。在过滤器再生控制中，例如通过将喷射阀控制部61控制成使得目标燃料喷射量变得比成为理论空燃比的燃料量多，而向排气通路20排出包括未燃燃料的排气。未燃燃料在三元催化剂30中通过氧化反应而燃烧。由此，排气的温度上升。在成为可燃烧PM那样高温的排气流到PM过滤器31时，由PM过滤器31捕集的PM燃烧而被除去。另外，以下，将PM可燃烧的排气的温度称为再生温度。
PM再生量推定部70构成为，算出通过过滤器再生控制而被燃烧除去的PM的量即PM再生量。在本实施方式中，PM再生量推定部70基于根据来自排气温度传感器40的输出信号而算出的第2排气管23内的排气的温度，算出通过过滤器再生控制而被燃烧除去的PM的量即PM再生量。另外，表示第2排气管23内的排气的温度与PM再生量的关系的映射预先通过实验、模拟而求出并被存储。
结束要求判定部71构成为判定是否存在过滤器再生控制的结束要求。结束要求判定部71在过滤器再生控制的开始后、在由第1堆积量算出部63算出的第1堆积量为第3预定量以下时，判定为存在结束要求。第3预定量被设定为，比PM过滤器31中的PM的堆积量的容许上限值适当地少且比第1预定量和第2预定量少的量。第3预定量预先通过实验、模拟而求出并被存储于控制装置60。
报知部72构成为，在由捕集功能判定部67判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用时，使报知灯45点亮来报知异常。
参照图6的流程图，对控制装置60所执行的过滤器再生控制的一系列的处理的流程进行说明。该一系列的处理以预定的控制周期反复执行。
如图6所示，在控制装置60开始该一系列的处理时，首先，允许条件判定部66进行允许条件是否成立的判定(步骤S600)。在由第1堆积量算出部63算出的第1堆积量为第1预定量以上、允许条件成立的情况下(步骤S600：是)，接着，偏差算出部65算出从由第1堆积量算出部63算出的第1堆积量减去由第2堆积量算出部64算出的第2堆积量而得到的差值(步骤S601)。
然后，在步骤S602的处理中，捕集功能判定部67判定在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能是否发挥作用。在从第1堆积量减去第2堆积量而得到的差值小于预定值而判定为PM捕集功能发挥作用的情况下(步骤S602：是)，接着，开始要求判定部68判定是否存在过滤器再生控制的开始要求(步骤S603)。在第1堆积量为第2预定量以上且由捕集功能判定部67判定为内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能发挥作用、从而判定为存在过滤器再生控制的开始要求的情况下(步骤S603：是)，执行部69开始过滤器再生控制(步骤S604)。然后，结束要求判定部71判定是否存在过滤器再生控制的结束要求(步骤S605)。
在步骤S605的处理中，在刚开始过滤器再生控制后，开始过滤器再生控制后的PM再生量少，所以，由堆积量算出部73算出的PM堆积量超过第3预定量，判定为不存在结束要求(步骤S605：否)。在判定为不存在结束要求的情况下，控制装置60反复执行步骤S605的处理。然后，经过适当的时间，过滤器再生控制开始后的PM再生量变多，在由堆积量算出部73算出的PM堆积量为第3预定量以下时，判定为存在结束要求(步骤S605：是)。在此情况下，转移到下一步骤S606的处理。在步骤S606的处理中，执行部69结束过滤器再生控制。控制装置60结束过滤器再生控制的一系列的处理。
另外，在步骤S603的处理中，在第1堆积量小于第2预定量时，开始要求判定部68判定为不存再过滤器再生控制的开始要求(步骤S603：否)。在此情况下，控制装置60不执行以后的步骤S604～步骤S606的处理、即过滤器再生控制而结束该一系列的处理。
在步骤S602的处理中，在从第1堆积量减去第2堆积量而得到的差值为预定值以上而由捕集功能判定部67判定为PM捕集功能不发挥作用的情况下(步骤S602：否)，转移到步骤S608的处理，第1堆积量算出部63中止PM排出量的累计而中止第1堆积量的算出。然后，第1堆积量算出部63在中止第1堆积量的算出时，不管至此的PM排出量的累计值如何都将第1堆积量设定为“0”(步骤S609)。以后，第1堆积量算出部63输出“0”作为第1堆积量。然后，报知部72点亮报知灯45而对内燃机的排气净化装置100的功能异常进行报知(步骤S610)。由此，控制装置60结束过滤器再生控制的一系列的处理。
在步骤S600的处理中，在第1堆积量小于第1预定量而由允许条件判定部66判定为允许条件不成立的情况下(步骤S600：否)，控制装置60不执行以后的处理而结束过滤器再生控制的一系列的处理。
参照图7(a)～图7(f)，对本实施方式的作用效果进行说明。
(4)如图7(a)所示，从内燃机本体10排出到排气通路20的PM排出量根据内燃机的运转状态而变化。如图7(b)中实线所示，基于内燃机的运转状态而算出的第1堆积量随着时间的经过而增大。另外，如图7(c)中实线所示，在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能发挥作用的情况下，排出到排气通路20的PM被PM过滤器31所捕集，所以，基于来自压力传感器41的输出信号而算出的第2堆积量随着时间的经过而增大。在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能发挥作用的情况下，第1堆积量的推移与第2堆积量的推移大致相同。
如图7(b)所示，在第1堆积量增大而成为第1预定量以上的时刻t71，如图7(d)中实线所示，允许条件成立。然后，基于从第1堆积量减去第2堆积量而得到的差值而判定PM捕集功能的有无。在第1堆积量的推移与第2堆积量的推移大致相同的情况下，上述差值小于预定值，所以，判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能发挥作用。另外，在时刻t71，第1堆积量小于第2预定量而不存在过滤器再生控制的开始要求，所以如图7(f)所示，不执行过滤器再生控制。这样，由于第1预定量被设定为比第2预定量少的量，所以，在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能是否发挥作用的判定在PM堆积量变多到执行过滤器再生控制之前进行。然后，在从时刻t71经过了适当的时间的时刻t72，允许条件成立且第1堆积量为第2预定量以上，所以，判定为存在开始要求，如图7(f)中实线所示，开始过滤器再生控制。由此，由PM过滤器31捕集的PM被燃烧除去，如图7(c)中实线所示，第2堆积量减少。另外，如图7(b)所示，在过滤器再生控制的执行中，第1堆积量减少。
然后，在第1堆积量成为第3预定量以下的时刻t74，如图7(f)中实线所示，结束过滤器再生控制。然后，如图7(b)和图7(c)所示，PM从内燃机本体10被排出到排气通路20，PM被PM过滤器31捕集，从而第1堆积量和第2堆积量增大。另外，如图7(b)中实线所示，在从过滤器再生控制的开始(时刻t72)到过滤器再生控制的结束(时刻t74)为止的期间的时刻t73，第1堆积量小于第1预定量。因此，如图7(d)中实线所示，在时刻t73中，允许条件未成立。
接下来，对在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用的情况进行说明。另外，在图7(a)～图7(f)中，以虽然安装了PM过滤器31却因为某种原因而几乎无法进行利用PM过滤器31的PM的捕集的情况为例进行说明。
如图7(c)中单点划线所示，在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下，第2堆积量为“0”，不根据排出到排气通路20的PM而变化。因此，在时刻t71，如图7(d)所示，允许条件成立，在基于从第1堆积量减去第2堆积量而得到的差值而判定PM捕集功能的有无的情况下，上述差值为预定值以上，判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用。在此情况下，如图7(e)中单点划线所示，报知灯45点亮。由此，报知内燃机的排气净化装置100的功能异常。另外，在判定为PM捕集功能不发挥作用的时刻t71，如图7(b)中单点划线所示，中止第1堆积量的算出，设定“0”作为第1堆积量。由此，在时刻t71以后，第1堆积量为“0”。然后，在报知了内燃机的排气净化装置100的功能异常的时刻t71以后，第1堆积量不会成为第2预定量以上而不满足过滤器再生控制的开始要求，所以，如图7(f)中单点划线所示，不执行过滤器再生控制。另外，在此情况下，如图7(d)中单点划线所示，时刻t71以后，允许条件也不成立。
这样，在本实施方式中，在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用的情况下，中止PM堆积量的算出。因此，在内燃机的排气净化装置100中，即使产生了几乎无法捕集PM的状态，也能够抑制表示错误的第1堆积量的问题。因此，在本实施方式中，在基于第1堆积量为第2预定量以上而执行过滤器再生控制时，能够抑制尽管为几乎无法捕集PM的状态仍错误地执行过滤器再生控制这样的过滤器再生控制的误执行。
(5)在本实施方式中，基于来自检测比配置PM过滤器31的位置靠排气上游的压力的压力传感器41的输出信号而算出第2堆积量。基于来自压力传感器41的输出信号而算出的第2堆积量在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下，几乎不产生量的变化。而与之相对地，基于内燃机的运转状态而算出的第1堆积量在内燃机的运转中会产生量的变化。因此，从基于内燃机的运转状态而算出的第1堆积量减去基于来自压力传感器41的输出信号而算出的第2堆积量而得到的差值，在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下存在变大的倾向。能够基于该差值为预定值以上来判定内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能的有无。这样，通过比较基于内燃机的运转状态而算出的第1堆积量和基于压力传感器41的输出信号而算出的第2堆积量，能够适当地把握内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能的状态。
(6)在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下第1堆积量算出部63中止第1堆积量的算出时，不管至此的PM排出量的累计值如何都将第1堆积量设定为“0”。在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用的情况下，第2堆积量大致为“0”的情况居多，所以，能够使基于内燃机的运转状态而算出的第1堆积量与基于来自压力传感器41的输出信号而算出的第2堆积量、即与PM过滤器31的PM捕集功能相应的实际的PM堆积量相符。
(7)以第1堆积量为第1预定量以上作为允许条件，在该允许条件成立时判定内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能的有无。第1预定量是比第2预定量少的量，能够在过滤器再生控制的开始条件成立之前判定内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能的有无。由此，在假设PM捕集功能不发挥作用的情况下，能够尽早地判定该状态。
上述实施方式能够如下改变地实施。以下的改变例能够适当组合地实施。
·在第1实施方式中，捕集功能判定部67在由压力算出部74算出的压力小于预定压力且小于假设配置着PM过滤器31时的压力时，判定为是PM捕集功能不发挥作用的情况。代替这样的构成，也可以是，捕集功能判定部67在由压力算出部74算出的压力小于配置着PM过滤器31时且PM过滤器31几乎无法捕集PM的情况下的压力时，判定为是PM捕集功能不发挥作用的情况。在此情况下，作为预定压力，可以采用比在安装着PM过滤器31的情况下比配置PM过滤器31的位置靠排气上游的压力中的最小的压力稍高的值。在此情况下，预定压力也预先通过实验、模拟而求出并被确定即可。
·在第2实施方式中，关于第1预定量的设定，只要是比“0”大的值且为第2预定量以下的值，就可以适当地改变。例如在将第1预定量设定为与第2预定量相同的量的情况下，允许条件的成立和过滤器再生控制的开始要求的成立就成为相同的时机。在这样的构成中，设为如下构成即可：在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能的有无的判定在过滤器再生控制的执行之前执行，在PM捕集功能不发挥作用的情况下不进行过滤器再生控制的执行。另外，为了尽早判定在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用的状态，优选将第1预定量设定得较少。
·在第2实施方式中，在过滤器再生控制的一系列的处理中，无需一定设置允许条件是否成立的判定。在此情况下，在图6的流程图中，能够省略步骤S600的处理。
·在第2实施方式中，示出了基于来自压力传感器41的输出信号而算出实际由PM过滤器31捕集的PM的总量即第2堆积量的例子。第2堆积量的算出方式可适当改变。在此情况下，也可以基于与第2堆积量相关的其它参数来算出第2堆积量。例如也可以，设置检测比PM过滤器31靠排气上游的压力与排气下游的压力的压差的压差传感器，基于来自该压差传感器的输出信号而算出第2堆积量。另外，也可以在第3排气管25设置检测已通过PM过滤器31的排气的流量的流量传感器，基于来自该流量传感器的输出信号而算出第2堆积量。
·在第2实施方式中，基于从第1堆积量减去第2堆积量而得到的差值来判定在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能是否发挥作用，但也能够改变判定在PM过滤器31中PM捕集功能是否发挥作用的构成。例如也可以是，基于第2堆积量的预定时间内的变化量是微小的，来判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用。另外，也可以是，在第2催化剂转换器24设置检测被施加的冲击的强度的负载传感器，在由该负载传感器检测出在第2催化剂转换器24施加了预定负载以上的负载的情况下，判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用。另外，作为预定负载，预先通过实验等任意的方法求出并设定由该冲击而使得PM过滤器31的功能受损的程度的负载即可。
·在第2实施方式中，在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下，中止第1堆积量的算出并将PM排出量的累计值设定为“0”，但该构成可适当地改变。也就是说，也可以是在中止了第1堆积量的算出时，不将PM排出量的累计值设定为“0”而保持至此的值的构成。另外，在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下，中止第1堆积量的算出并将第1堆积量的输出设定为“0”，但该构成可适当地改变。例如也可以是，在中止了第1堆积量的算出的情况下，将第1堆积量的输出设定为与至此的PM排出量的累计值相同的值。在此情况下，中止第1堆积量的算出后的第1堆积量的输出是与被设定的累计值相同的值，是固定的。另外，也可以构成为，在中止第1堆积量的算出后不将第1堆积量的输出设定为预定的值。在此情况下，在中止第1堆积量的算出后，不从第1堆积量算出部63输出作为第1堆积量的信号。另外，该变形例将第1堆积量置换为PM堆积量并将第1堆积量算出部63置换为堆积量算出部73后也能够适用于第1实施方式。
·在第2实施方式中，作为在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下中止第1堆积量的算出的方式，例示出了不进行第1堆积量算出部63中的PM排出量的累计。中止第1堆积量的算出的方式不限于此。例如，也可以采用在第1堆积量算出部63中进行PM排出量的累计的运算自身、但不将该累计值作为第1堆积量而输出的构成。另外，该变形例将第1堆积量置换为PM堆积量并将第1堆积量算出部63置换为堆积量算出部73后也能够适用于第1实施方式。
·在内燃机的排气净化装置100中的PM捕集功能不发挥作用的情况下点亮报知灯45，但报知内燃机的排气净化装置100的功能异常的机构不限于此。例如，在判定为在内燃机的排气净化装置100中PM捕集功能不发挥作用的情况下，也可以将其存储于控制装置60。然后，在维护时访问控制装置60，从而能够检测内燃机的排气净化装置100的功能异常。根据该构成，能够省略图3的步骤S309的处理和图6的步骤S610的处理。
·压力传感器41的配置只要是比排气通路20中的配置着PM过滤器31的位置靠排气上游侧，则可以适当地改变。例如，也可以将压力传感器41配置于第1排气管21和/或第1催化剂转换器22。另外，也可以将压力传感器41在第2催化剂转换器24的内部配置于比配置着PM过滤器31的位置靠排气上游侧。
·PM再生量推定部70基于第2排气管23内的排气的温度而算出通过过滤器再生控制而被燃烧除去的PM的量即PM再生量。算出PM再生量的构成不限于此，也可以基于与通过过滤器再生控制的执行而被燃烧除去的PM量相关的其它参数来算出PM再生量。例如，也可以基于开始过滤器再生控制后的经过时间来算出PM再生量。在过滤器再生控制的开始后，排气的温度迟滞预定时间而达到再生温度。因此，在这样基于经过时间而算出PM再生量的情况下，为了适当地算出通过过滤器再生控制而被燃烧除去的PM的量，希望计测从第2排气管23内的排气的温度成为再生温度以上时起的时间。
·在第1实施方式中，在PM堆积量为第2预定量以下时判定为存在结束要求，结束过滤器再生控制。另外，在第2实施方式中，在第1堆积量为第3预定量以下时判定为存在结束要求，结束过滤器再生控制。代替这样的构成，也可以具有计测部，该计测部基于来自排气温度传感器40的输出信号而计测第2排气管23内的排气的温度成为上述再生温度以上的时间，在由该计测部计测的经过时间为判定时间以上时判定为存在结束要求。在采用该构成的情况下，例如预先通过实验、模拟而求出从排气的温度为再生温度以上到由PM过滤器31捕集的PM的量成为比容许上限值适当地少的预定量以下为止的时间，并作为判定时间而存储于控制装置60即可。
·在上述实施方式中，作为PM堆积量，也可以分别算出PM过滤器31中的烟的堆积量和灰的堆积量。在这样的构成中，例如可以在PM捕集功能不发挥作用的情况下中止分别算出的烟的堆积量和灰的堆积量双方的算出。另外，也可以在PM捕集功能不发挥作用的情况下仅中止分别算出的烟的堆积量和灰的堆积量的任一方的算出。这样，作为在PM捕集功能不发挥作用的情况下中止PM堆积量的算出的内燃机的排气净化装置，在作为PM堆积量而分别算出烟的堆积量和灰的堆积量的构成中，只要在PM捕集功能不发挥作用的情况下中止至少一方的算出即可。
·上述实施方式以将排气净化装置适用于作为内燃机的汽油发动机为例进行了说明。即使是将排气净化装置适用于作为内燃机的柴油发动机，也能够采用与上述实施方式相同的构成。
·在各实施方式中，控制装置60不限于具有中央运算处理装置和存储器并都用软件来处理上述的各种处理的装置。例如，控制装置60也可以具有执行至少一部分的处理的专用的硬件(特定用途集成电路：ASIC)。也就是说，控制装置60可以是包括1)ASIC等1个以上的专用的硬件电路、2)按照计算机程序(软件)而动作的1个以上的处理器(微机)、或者、3)它们的组合的处理电路。

Claims (1)

1.一种内燃机的排气净化装置，构成为能发挥由颗粒状物质过滤器来捕集在所述内燃机的排气通路中流动的排气所含的颗粒状物质的颗粒状物质捕集功能；其特征在于，
该排气净化装置具有控制装置；
所述控制装置构成为，
基于所述内燃机的运转状态而算出由所述颗粒状物质过滤器捕集到的颗粒状物质的总量即颗粒状物质堆积量；并且
在忘记了安装所述颗粒状物质过滤器的情况下，中止所述颗粒状物质堆积量的算出，并将所述颗粒状物质堆积量设定为“0”，
所述排气净化装置还具有压力传感器，该压力传感器构成为检测所述排气通路中的比供所述颗粒状物质过滤器配置的位置靠排气上游的压力；
所述控制装置构成为，基于来自所述压力传感器的输出信号而算出由所述颗粒状物质过滤器捕集到的颗粒状物质的总量即颗粒状物质堆积量；
在将基于所述内燃机的运转状态而算出的颗粒状物质堆积量定义为第1堆积量、将基于来自所述压力传感器的输出信号而算出的颗粒状物质堆积量定义为第2堆积量时，
所述控制装置构成为，在从所述第1堆积量减去所述第2堆积量而得到的差值为预定值以上时，判断为忘记了安装所述颗粒状物质过滤器。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113356985B (zh) * 2021-06-02 2022-06-03 重庆长安汽车股份有限公司 一种颗粒捕集器再生控制方法、装置、系统及车辆
CN113250789B (zh) * 2021-06-11 2023-04-14 山东大学 一种颗粒捕集装置智能高温再生装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002227634A (ja) * 2000-11-30 2002-08-14 Ibiden Co Ltd 排気ガス浄化装置、排気ガス浄化装置に用いられるフィルタの不具合発見方法、排気ガス浄化装置用フィルタの不具合発見プログラム及びそのプログラムを格納する記録媒体
GB0822332D0 (en) * 2007-12-18 2009-01-14 Ford Global Tech Llc Regeneration of particulate filter
CN101622426A (zh) * 2007-09-25 2010-01-06 日立建机株式会社 工程机械的废气净化系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4470593B2 (ja) * 2004-06-03 2010-06-02 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JP4440823B2 (ja) * 2005-05-11 2010-03-24 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2009036183A (ja) 2007-08-03 2009-02-19 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化制御装置及びこれを用いたハイブリッド車両の排気浄化制御装置
EP2803830B1 (en) * 2012-01-13 2017-09-27 Hitachi Construction Machinery Tierra Co., Ltd. Construction machine
JP2013253544A (ja) * 2012-06-06 2013-12-19 Toyota Motor Corp フィルタの故障検出装置
KR101734977B1 (ko) * 2013-05-22 2017-05-12 가부시키가이샤 히다치 겡키 티에라 건설 기계
US10480368B2 (en) * 2017-08-28 2019-11-19 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for detecting exhaust air leak

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002227634A (ja) * 2000-11-30 2002-08-14 Ibiden Co Ltd 排気ガス浄化装置、排気ガス浄化装置に用いられるフィルタの不具合発見方法、排気ガス浄化装置用フィルタの不具合発見プログラム及びそのプログラムを格納する記録媒体
CN101622426A (zh) * 2007-09-25 2010-01-06 日立建机株式会社 工程机械的废气净化系统
GB0822332D0 (en) * 2007-12-18 2009-01-14 Ford Global Tech Llc Regeneration of particulate filter

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