CN1318741C - 废气净化系统和再生终止确定方法 - Google Patents

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Abstract

废气净化系统和再生终止确定方法。本发明包括：氧气质量流量检测装置(34)，用于检测或计算向过滤器(8)提供的氧气的质量流量；以及再生终止确定装置(32)，用于在所述过滤器(8)的再生过程中，根据由氧气质量流量检测装置(34)提供的信息，当氧气质量流量的积分值达到一个预定值时，确定过滤器(8)的再生终止。

Description

废气净化系统和再生终止确定方法
技术领域
本发明涉及废气净化系统和再生终止确定方法，该废气净化系统和再生终止确定方法特别适于在柴油机中应用。
背景技术
迄今为止，已知这样一种技术，其中将氧化催化剂和微粒过滤器(下文简称为“过滤器”)置于柴油机的排气通道中，使得废气中所包含的颗粒物(PM)沉积在过滤器上，并且燃烧这样沉积在过滤器上的PM来连续地再生过滤器。
在如上构造的废气净化系统中，废气中所包含的NO在氧化催化剂中被氧化而生成NO2，随后该NO2与过滤器上的PM相互发生反应，使PM发生燃烧(氧化)来连续地再生过滤器。与NO相比，NO2作为氧化剂表现出很高的功效，并使PM能够在相对低的活化能下发生氧化(即，使PM能够在相对低的温度下发生燃烧)。
在发动机的特定工作状态下存在这样一种情况，即废气温度没有达到氧化催化剂的活化温度，使得NO不会被氧化，因此不会发生过滤器的连续再生。在此情况下就必须进行不同于连续再生的强制再生。
作为强制再生方法，已知这样一种方法，其中将诸如电热器的热源安装在过滤器上，并向加热器提供电流，使PM发生燃烧；或者这样一种方法，其中向氧化催化剂供应燃油(HC)并使其在氧化催化剂中进行氧化反应，由反应热来提高过滤器的温度以引起PM的燃烧。
然而，在强制再生中，燃烧温度高于连续再生中的温度，因此必须确切地控制PM的燃烧状态。具体而言，不但需要高度精确地控制过滤器温度，还要精确地确定过滤器再生启动时间和过滤器再生终止时间。
对于强制再生的终止时间，通常根据从强制再生启动开始所经过时间来确定。通常，一旦从强制再生启动开始(即，从过滤器温度达到作为PM燃烧温度的预定温度的时间点开始)经过特定时间就确定强制再生终止(现有技术1)。
在已审的日本专利申请公报No.H05(1993)-41809(专利文献1)中也公开了用于确定强制再生终止时间的技术。根据专利文献1中所公开的技术，跟据过滤器入口温度Tin来设定修正系数k，并计算系数k和过滤器保持该入口温度Tin的时间Δt的乘积(k·Δt)，此外，确定该乘积的积分值Σ(k·Δt)，并且当该积分值Σ(k·Δt)达到一个预定值或更大值时停止强制再生(现有技术2)。
然而，现有技术1具有不能准确地确定强制再生终止的问题。具体而言，废气流速随车辆运行状态和发动机工作状态而变化(也就是说，废气流速不恒定)，所以在强制再生中，单位时间内燃烧的PM的量随车辆运行状态和发动机工作状态而不同。这样，在根据再生时间来控制强制再生终止确定的方法中，不可能进行适合于车辆运行状态和发动机工作状态的强制再生终止确定。如果强制再生时间过长，则燃油经济性会恶化，而如果时间过短，则过滤器的再生将不能达到令人满意的程度。
在专利文献1中公开的技术(现有技术2)中，将时间乘以与过滤器入口温度Tin成比例的系数k。然而，PM的燃烧效率并不仅仅取决于温度。这样，即使利用该技术，也不能进行正确的再生终止确定。虽然在该技术中将时间乘以修正系数k，但是终止时间基本上还是根据再生时间Δt确定的，从而不能精确地确定再生终止。
发明内容
鉴于上述问题提出了本发明，本发明的目的在于提供一种具有简单构造并能够高度精确地确定过滤器再生终止时间的废气净化系统。
为了实现上述目的，根据本发明的废气净化系统包括：设置在发动机排气通道中的氧化催化剂；设置在排气通道中氧化催化剂下游的过滤器，用于收集废气中所包含的颗粒物；再生启动确定装置，用于确定过滤器的再生启动；再生器装置，用于再生过滤器；氧气质量流量检测装置，用于检测或计算向过滤器供应的氧气的质量流量；以及再生终止确定装置，用于在由再生器装置进行的过滤器再生过程中，根据由氧气质量流量检测装置提供的信息，当氧气质量流量的积分值达到一个预定值时，确定过滤器的再生终止。
该废气净化系统还包括温度检测装置，用于检测过滤器的温度，并且再生终止确定装置可以构造为：当从过滤器的温度达到一个预定温度的时间开始氧气质量流量的积分值达到一个预定值时，根据由温度检测装置和氧气质量流量检测装置提供的信息来确定过滤器的再生终止。
再生终止确定装置可以构造为在以下等式成立时确定过滤器的再生终止：
ΣΔPM＝C·Σ(氧气质量流量)
其中，C＝A·PM·e(-E/RT)
ΣΔPM：颗粒物的目标燃烧量
Σ(氧气质量流量)：向过滤器供应的氧气的质量流量的积分值
A：通过试验获得的常数(频率系数)
PM：在再生之初沉积在过滤器上的颗粒物的量
E：活化能常数
R：气体常数
T：过滤器温度
该废气净化系统还可以包括空气流量传感器，用于检测进气流量，并且可以将氧气质量流量检测装置构造为根据下列包含从空气流量传感器获得的进气质量流量Qaw的等式来计算氧气质量流量O2w：
O2w＝(Qaw-q·a)·b
其中，q：燃油喷射量
a：当量比
b：氧气质量比
该废气净化系统还可以包括：O2传感器，该O2传感器设置在氧化催化剂和过滤器之间，以检测氧气浓度；以及用于检测进入过滤器的流体的流量的传感器；并且氧气质量流量检测装置可以构造为基于由这两个传感器提供的检测结果来计算氧气质量流量O2w。
再生终止确定装置可以具有燃烧量估计装置，用于计算或估计由过滤器收集的颗粒物的燃烧量；该燃烧量估计装置可以构造为通过将从氧气质量流量检测装置获得的氧气质量流量的积分值乘以一个预定的系数来计算或估计颗粒物的燃烧量，并且一旦由该燃烧量估计装置计算或估计的颗粒物的燃烧量达到预定的目标值，则确定过滤器再生终止。
优选地，再生启动确定装置具有沉积量估计装置，用于计算或估计沉积在过滤器上的颗粒物的沉积量，并且该预定的目标值为再生之初颗粒物的沉积量，该沉积量是由沉积量估计装置估计的。
优选地，温度检测装置是位于催化剂下游的温度传感器，并且将催化剂的出口温度用作为过滤器的温度。
温度检测装置可以包括分别位于过滤器上游和下游的温度传感器，以检测过滤器的入口温度Tf和出口温度Tr，并且可以根据由温度传感器检测的入口温度Tf和出口温度Tr，并按照以下等式来计算过滤器温度。
过滤器温度Tfil＝Tf·a+Tr(1-a)
其中，a：用于对入口温度Tf和出口温度Tr进行加权的值，满足关系0≤a≤1。
优选地，再生终止确定装置仅在过滤器强制再生期间确定再生终止。
优选地，该发动机为柴油机。
根据本发明的再生终止确定方法适用于废气净化系统，该系统包括：设置在发动机的排气通道中的氧化催化剂；以及设置在排气通道中氧化催化剂下游位置以收集废气中所包含的颗粒物的过滤器，该方法包括以下步骤：启动过滤器的强制再生；在进行所述强制再生期间确定过滤器的温度是否达到一个预定温度；确定在进行强制再生期间从过滤器温度到达该预定温度的时间点开始氧气质量流量的积分值是否到达一个预定值；以及一旦氧气质量流量积分值到达该预定值就终止强制再生。
此外，根据本发明的再生终止确定方法适用于废气净化系统，该系统包括：设置在发动机排气通道中的氧化催化剂；以及设置在排气通道中氧化催化剂下游位置以收集废气中所包含的颗粒物的过滤器，该方法包括以下步骤：确定是否正在执行过滤器的强制再生；确定在执行强制再生期间过滤器的温度是否达到预定温度；确定在进行强制再生期间从过滤器的温度达到该预定温度的时间点开始氧气质量流量的积分值是否到达一个预定值；以及一旦氧气质量流量积分值达到该预定值就终止强制再生。
因此，根据本发明，在过滤器的再生(尤其是强制再生)过程中，可以与发动机的工作状态无关地精确地得到PM燃烧量，因而可以精确地确定再生终止。因此，可以避免由于过长的再生时间导致的燃油经济性恶化或者相反由于过短的再生时间导致的不完全再生。此外，根据本发明，可以利用简单的结构而高度精确地确定再生终止，而不需要利用任何复杂逻辑或任何特殊部件。既不会导致成本上升，也不会使得重量增加。
附图说明
图1是根据本发明实施例的废气净化系统的总体结构的示意图；
图2是废气净化系统的主要部分的结构的示意图；
图3A和3B显示了在废气净化系统中的附加燃油喷射定时；
图4是废气净化系统的操作的流程图；
图5A和5B是说明废气净化系统的操作的时序图；以及
图6是根据本发明的废气净化系统的一个改进的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对根据本发明实施例的废气净化系统进行说明，其中图1是废气净化系统的总体结构的示意图。在本实施例中，发动机2是利用柴油(HC)作为燃油的柴油机。发动机2配备有共轨式燃油喷射系统，其中先将燃油存储在多个气缸共用的高压蓄油室(共轨)2a中，然后再喷射。
在发动机2的排气通道4中，从废气气流的上游端开始按顺序设置氧化催化剂(下文中简称为“催化剂”)6和柴油机微粒过滤器(下文中简称为“过滤器”)8。此外，将涡轮增压器3设置在排气通道4中，将中间冷却器5设置在进气通道7中。
虽然没有详细示出，但是由多孔材料形成整个过滤器8，并且过滤器8包括上游打开下游封闭的第一通道8a和上游封闭下游打开的第二通道8b，第一和第二通道8a、8b以交替邻接的方式设置。根据该结构，进入过滤器8的废气通过多孔壁部分从第一通道8a流到第二通道8b。此时，废气中所包含的PM(主要含碳C的颗粒物)被收集在壁部分中。
氧化催化剂6具有与上述现有技术中描述的相同的功能。在相关车辆的正常运行过程中，废气中所包含的NO在氧化催化剂6中被氧化为NO2，随后NO2作为氧化剂被供应给过滤器8。在过滤器8中，NO2与PM发生反应，从而PM发生燃烧，并连续地再生过滤器8。
在催化剂6和过滤器8之间设置有：温度传感器(温度检测装置)10，用于检测催化剂6的出口温度和过滤器8的入口温度；以及压力传感器(绝对压力检测装置)12，用于检测绝对压力。在过滤器8中，提供了压差传感器(压差检测装置)14，用于检测过滤器8中上游端压力和下游端压力之间的压差。此外，进气通道7的上游处设置有空气流量传感器(AFS)，用于检测进气流量。
虽然在本实施例中分别独立地提供压力传感器12和压差传感器14，但是可以将绝对压力检测传感器分别置于过滤器8的上游和下游，使得它们也能够实现压力传感器12和压差传感器14的功能。也就是说，这一部分可构造为上游传感器中获得的检测值作为绝对压力，而由上游和下游传感器中获得的检测值来计算压差。
传感器10、12、14和15与作为控制装置的ECU16相连。ECU16包括输入/输出设备、存储器(ROM、RAM、非易失性存储器)、运算器(CPU)和计时器。由ECU16来执行发动机1的综合控制。
如图2所示，除传感器10、12和14外，在ECU16的输入端还提供了：发动机转速传感器(发动机转速检测装置)18，用于检测发动机2的发动机转速Ne；以及油门开度传感器20，用于检测油门开度。
各种输出设备与ECU16的输出端相连，包括图1显示的喷射器(燃油喷射阀)22和EGR阀2b，并且将由ECU16提供的控制信号输入这些输出设备。
如图2所示，在ECU16中提供有主燃油喷射量设定装置24、强制再生启动确定装置26、第一附加燃油控制装置29、第二附加燃油控制装置31、以及强制再生终止确定装置32。在本实施例中，过滤器再生装置38由第一附加燃油控制装置29和第二附加燃油控制装置31构成。
在第一附加燃油控制装置29中提供了第一附加燃油量设定装置28，而在第二附加燃油控制装置31中提供了第二附加燃油喷射量设定装置30。
主燃油喷射量设定装置24用于设定在车辆正常运行时的燃油喷射量(主喷射量)q main。在主燃油喷射量设定装置24中存储有利用发动机转速Ne和油门开度Acc作为参数的三维映射表。在主燃油喷射量设定装置24中，根据由发动机转速传感器18和油门开度传感器20提供的信息来设定主喷射量q main。在共轨式燃油喷射系统中，根据喷射器22的工作时间来控制燃油喷射量，而在主燃油喷射量设定装置24中，设定喷射器22的工作时间以给出设定燃油喷射量。
强制再生启动确定装置26确定是否启动过滤器8的强制再生。在强制再生启动确定装置26中提供了PM沉积量估计装置27，用于根据由压力传感器10和压差传感器14提供的信息来估计(或计算)PM沉积量。当由PM沉积量估计装置27估计的PM沉积量达到一个预定值或者更大值时，强制再生启动确定装置26确定该过滤器8没有进行连续的再生而发生了阻塞，并确定要启动过滤器8的强制再生。
更具体而言，在发动机2中废气温度低的工作状态(主要为低速和低负荷工作)下，废气温度没有上升到氧化催化剂6的活化温度，从而NO不会被氧化，因此不会进行过滤器8的连续再生。在此情况下，就会有太多的PM沉积在过滤器8上，导致过滤器阻塞。考虑到这一点，强制再生启动确定装置26根据过滤器上的压力信息来确定启动过滤器8的强制再生。对于PM沉积量估计方法，因为已知各种方法，故在此省略对其进行详细说明。
根据在本实施例中使用的强制再生方法，将高温的第一废气直接提供给催化剂6，导致催化剂温度上升至其活化温度(例如250℃)，随后向催化剂6供应燃油，使得燃油发生氧化反应，并且通过反应热来升高过滤器温度以燃烧PM。
如图3A所示，当由强制再生启动确定装置26启动强制再生时，首先在膨胀冲程中喷射附加燃油(第一附加燃油)，利用该附加燃油燃烧所产生的热量来升高催化剂6的温度。
第一附加燃油喷射量设定装置28根据发动机2的工作状态和由温度传感器10检测的催化剂出口温度来设定第一附加燃油喷射量q1。在催化剂加热控制过程中，除了喷射第一附加燃油外，还进行主燃油喷射定时延迟和进气节流。
如图3A所示，第一附加燃油喷射定时比膨胀冲程的末期相对要早一些，并且通过以这样的定时喷射第一附加燃油，该附加燃油和汽缸中的高温燃烧气体混合在一起，该附加气体在排气口和排气通道中燃烧，并且向催化剂6供应高温废气从而提高催化剂温度。
如图3B所示，当根据由温度传感器10提供的信息确定催化剂出口温度(催化剂6的温度)已上升到活化温度时，在喷射第一附加燃油后喷射另外的附加燃油(第二附加燃油)。例如在排气冲程中喷射该第二附加燃油。通过这种燃油喷射定时，燃油到达催化剂6而不会在汽缸或排气通道中发生燃烧，并且在温度已达到活化温度的催化剂6中燃烧该燃油。结果，加热位于催化剂6下游的过滤器8，使其温度上升至可氧化PM的温度(600℃)，因而发生PM的燃烧(过滤器的再生)。
第二附加燃油喷射量设定装置30根据发动机转速Ne、发动机负荷(在此为主喷射量q main)和催化剂出口温度来设定第二附加燃油喷射量q2。
现将对设定第二附加燃油喷射量q2的方法进行说明。如图2所示，在第二附加燃油喷射量设定装置30中提供了两个不同特性的映射表30a和30b以及进行切换以选择这两个映射表之一的切换装置30c。在映射表30a和30b中的每一个中存储了利用发动机转速Ne和负荷(主喷射量qmain)作为参数的第二附加燃油喷射量。切换装置30c根据由温度传感器10提供的信息来选择两个映射表30a和30b中的一个，并根据所选定的映射表来设定第二附加燃油喷射量q2。
在两个映射表30a和30b中，将一个映射表30a构造为增量映射表(第一燃油喷射量映射表)，其中将第二附加燃油喷射量设定得相对大；而将另一个映射表30b构造为减量映射表(第二燃油喷射量映射表)，其中将第二附加燃油喷射量设定得相对小。
如果通过温度传感器10检测到的催化剂出口温度(过滤器入口温度)低于预定的目标温度(在此为600℃)，则第二附加燃油喷射量确定装置30选择增量映射表30a并设定第二附加燃油喷射量q2，而如果催化剂出口温度不低于上述预定温度，则第二附加燃油喷射量设定装置30选择减量映射表30b并设定第二附加燃油喷射量q2。
通过基于催化剂出口温度如此进行简单的反馈控制，例如，当催化剂出口温度等于或大于600℃时，停止向催化剂6供应HC(燃油)，从而可以抑制过滤器8的温度进一步升高。结果，可以抑制PM的过度燃烧，并确实防止过滤器8的熔化。此外，当催化剂出口温度低于600℃时，可以通过增加HC的供应量来提高过滤器温度。通过这种方式，过滤器温度(尤其是过滤器中心温度)可以保持在600℃左右的温度，在此温度下PM燃烧最充分。
现将简要说明在第二附加燃油喷射量设定装置30中提供的增量映射表30a和减量映射表30b。目前，在第二附加燃油喷射量设定装置30中仅提供了一个映射表，但是仅通过单个映射表很难使过滤器8的温度稳定。在本实施例中，将例如通过仅将Δq加到传统映射表值上而获得的数值储存在存储器中并设定为增量映射表30a，而将例如从传统映射表值中仅减去Δq而获得的数值设定为减量映射表30b，并且根据温度状态从一个映射表到另一个映射表对这两个映射表30a和30b进行切换。从而可以说，第二附加燃油喷射量设定装置30不仅根据发动机转速Ne和负荷来设定第二附加燃油喷射量q2，而且根据催化剂出口温度来改变燃油喷射量q2。
由于用作为负荷的主喷射量q main是由主燃油喷射量设定装置24设定的，所以主燃油喷射量设定装置24也可以用作为负荷检测装置。可以将油门的位置而不是主喷射量q main用作为负荷。在这种情况下，油门开度传感器20用作为负荷检测装置。第二附加燃油喷射量设定装置30的构造不限于以上构造。例如，可以采用这种构造，其中在第二附加燃油喷射量设定装置30中提供用于设定基本燃油喷射量的映射表和用于修正基本燃油喷射量的修正装置(两者均未示出)，并且对从所述映射表获得的燃油喷射量进行与催化剂出口温度相对应的修正(例如，将燃油喷射量乘以一个修正系数)，并且将如此修正过的燃油喷射量设置为第二附加燃油喷射量。
可以通过在第二附加燃油喷射量设定装置30中提供三个映射表来进行更加详细的控制。具体而言，除了增量映射表30a和减量映射表30b之外，还提供第二增量映射表(第三燃油喷射量映射表)，该第二增量映射表设定比增量映射表30a中所设定的喷射量更大的燃油喷射量，例如，当催化剂出口温度低于400℃时使用该第二增量映射表，当催化剂出口温度不低于400℃但低于600℃时使用增量映射表30a，而当催化剂出口温度等于或大于600℃时使用减量映射表30b。
现在将对本发明的主要部分进行说明。强制再生终止确定装置32确定过滤器8的强制再生终止。在本实施例中，当从过滤器温度(在此用催化剂出口温度代替)达到预定温度(600℃)的时间点开始向过滤器8供应的氧气的质量流量(O2质量流量)积分值达到一个预定值(目标值)时，确定过滤器8的强制再生终止时间。这是因为PM的燃烧量与氧气质量流量相对应，并可以根据向过滤器8供应的氧气质量流量来估计PM的燃烧量。
具体而言，本发明经实验发现可以用以下等式(1)来表示PM的燃烧量：
ΔPM＝A·O2浓度·PM·e(-E/RT)...(1)
在上式(1)中，ΔPM表示单位时间内PM的燃烧量；A表示通过试验获得的常数(频率系数)；PM表示在再生之初的PM沉积量；E表示活化能常数，该活化能常数取决于硬件配置，例如是否具有催化剂6；R表示气体常数；以及T表示过滤器温度。
因此，通过根据以下等式(2)确定ΔPM的积分值，可以计算出从启动过滤器8的再生开始的PM的总燃烧量。
ΣΔPM＝A·Σ(O2浓度)·PM·e(-E/RT)...(2)
通过简单地将PM沉积量和过滤器温度T视为常数，就可以用常数C来代替以上等式(1)和(2)中的A·PM·e(-E/RT)。因此，可以通过以下等式(3)来表示从启动再生开始的PM燃烧量。O2浓度与氧气质量流量同义，下面将氧气质量流量大致用作为O2浓度。
ΣΔPM＝C·Σ(O2浓度)
＝C·Σ(氧气质量流量)...(3)
也就是说，PM燃烧量可以作为参数进行计算，并且从再生启动开始的PM总燃烧量等于将向过滤器8供应的氧气质量流量积分值乘以预定系数C所得的数值。因此，在本实施例中，当过滤器8的强制再生启动后从达到PM的燃烧起点(600℃)的时间点开始氧气质量流量的积分值达到一个预定值(目标值)时，确定沉积在过滤器8上的PM已经发生燃烧，并确定强制再生终止。
现将对强制再生终止确定步骤进行更为具体的说明。在强制再生终止确定装置32中提供了氧气质量流量计算装置(氧气质量流量检测装置)34，用于计算氧气的质量流量。在氧气质量流量计算装置34中，根据以下等式(4)计算氧气质量流量O2w：
O2w＝(Qaw-q·a)·b...(4)
在上述等式中，Qaw代表从AFS15获得的进气的质量流量，q代表总燃油喷射量(主燃油喷射量+附加燃油喷射量)，a代表当量比(14.7)，b表示氧气质量比。可以根据以上等式(4)计算进入过滤器8的氧气的质量流量。
除氧气质量流量计算装置34外，在强制再生终止确定装置32中还提供了PM燃烧量估计装置36。在PM燃烧量估计装置36中，将在氧气质量流量计算装置34中所计算的氧气质量流量的积分值ΣO2w乘以系数C，以计算PM燃烧量。
在强制再生终止确定装置32中，在强制再生之初，将PM沉积量估计装置27所估计的PM量设定为目标值，并且当由PM燃烧量估计装置36估计的PM燃烧量达到所述目标值时，确定过滤器8的强制再生结束。也就是说，当C·ΣO2w≥目标值的关系成立时，确定强制再生结束。
当在强制再生终止确定装置32中确定过滤器8的强制再生结束时，停止喷射第一和第二附加燃油，并且还停止主燃油喷射定时延迟和进气节流的相关控制，同时返回正常工作状态。
如上构造实施本发明的废气净化系统。下面将根据图4的流程图对其操作进行说明。
首先，在步骤S1中，输入来自各种传感器的信息。然后，在步骤S2中，确定强制再生标志F是0还是1。强制再生标志F用于确定是否正在执行强制再生。如后面将说明的，执行强制再生时将F设置为1，而没有执行强制再生时将F设置为0。在初始控制循环中，将强制再生标志F设置为0，所以在这种情况下，处理流程前进到步骤S3。
在步骤S3中，根据由压力传感器12和压差传感器14提供的信息估计PM的沉积量，并确定PM沉积量是否对应于一个不小于预定值α的数值。如果答案为肯定，则流程前进到步骤S4。在步骤S4中，确定过滤器8被阻塞而没有连续再生，并且确定启动强制再生。此时，将强制再生标志F设置为1。在步骤S3中可以仅确定过滤器8的入口压力和出口压力之间的压差是否已变为不小于一个预定值的数值，其中通过压差传感器14检测过滤器8的入口压力和出口压力之间的压差，并且当答案为肯定时，在步骤S4中确定启动强制再生。
一旦在步骤S4中确定启动强制再生，则流程前进到步骤S5，在步骤S5中对催化剂6执行加热控制。如图3A所示，在该催化剂加热控制中，在主燃油喷射后喷射附加燃油(第一附加燃油)。当该附加燃油燃烧时，催化剂6的温度上升。
接下来，在步骤S6中，确定催化剂6的温度(实际上为催化剂出口温度)是否达到活化温度(250℃左右)，如果催化剂温度低于活化温度，流程返回。在这种情况下，在接下来的后续控制循环中，重复步骤S1、S2、S5和S6，并且只进行催化剂6的加热，直到催化剂6的温度达到活化温度。
如果在步骤S6中确定催化剂温度已达到活化温度，则流程前进到步骤S7，在步骤S7中，执行附加的燃油喷射(第二附加燃油喷射，见图3B)以实现PM的燃烧。在这种情况下，首先在步骤S7中确定催化剂出口温度是否低于预定温度(例如，600℃)。该预定温度对应于过滤器8活化并且PM燃烧最有效的温度。如果催化剂出口温度低于该预定温度，则流程前进到步骤S8，在步骤S8中利用增量映射表30a来设定第二附加燃油喷射量q2。如果催化剂出口温度不低于该预定温度，则流程前进到步骤S9，在步骤S9中利用减量映射表30b来设定第二附加燃油喷射量q2。也就是说，如果催化剂出口温度低于该预定温度，则将第二附加燃油喷射量q2设定为相当大的值；而如果催化剂出口温度不低于该预定温度，则将第二附加燃油喷射量q2设定为相当小的值。
接下来，在步骤S10中，计算在催化剂出口温度达到预定温度后向过滤器8所提供的氧气质量流量的积分值ΣO2w，并通过将上述计算结果乘以预定的系数C来获得在过滤器8中燃烧的PM的积分值C·ΣO2w。
随后，流程前进到步骤S11，在步骤S11中确定已燃烧的PM量的积分值C·ΣO2w是否已达到目标值。作为该目标值，例如可以使用强制再生之初的PM沉积量α(见步骤S3)，该PM沉积量α是根据过滤器8的入口压力和出口压力之间的压差来计算的。
从确定启动强制再生的条件(例如，PM沉积量应该不小于一个预定值，或者过滤器8的入口-出口压差应该不小于一个预定值)还可以看出，强制再生之初的PM沉积量是一个基本上恒定的值，从而强制再生之初的PM沉积量可以预先通过试验或测试来获得，并将其值(固定值)用作为目标值。
如果在步骤S11中PM燃烧量没有达到目标值，则流程返回并重复从步骤S1到步骤S11的处理。如果PM燃烧量达到了目标值，则流程从步骤S11前进到步骤S12，在步骤S12中将强制再生标志F设置为0以终止强制再生。
在步骤S10中，可以仅计算氧气质量流量的积分值ΣO2w。在这种情况下，在步骤S11中，将通过将PM沉积量α除以预定值C获得的数值(α/C)设定为目标值，并确定氧气质量流量的积分值ΣO2w是否已达到所述目标值。
可以用如图5A和图5B中所示的时序图来显示强制再生终止的确定。如相同的图中所示，当在强制再生启动后过滤器温度达到预定温度(600℃)时，开始对氧气质量流量进行积分，并且当该积分值达到预定值(目标值)时，则强制再生终止。
通过这样确定强制再生终止，可以不考虑车辆运行状态而精确地得到PM的燃烧量，从而可以准确地确定再生终止。通常，在车辆运行过程中，发动机工作状态会发生变化，所以在强制再生过程中单位时间内的PM燃烧量会有所不同，并且不能根据再生时间来确定强制再生的终止时间。另一方面，根据本发明，通过对供应给过滤器8的氧气量(更具体地说是氧气质量流量)进行积分，可以精确地得到PM的燃烧量，其中该氧气量与PM燃烧量密切相关。
在本发明中，如上所述，由于利用氧气质量流量作为参数确定过滤器8的再生终止，所以产生了无需在氧气浓度稀薄的高地进行修正，以及可以确定再生终止而无需限制车辆运行区域的优点。此外，根据本发明，可以利用简单的构造精确地确定再生终止，而不需要利用任何复杂逻辑或任何专用部件，因此既不会导致成本上升，也不会使得重量增加。
本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明要旨的范围内，可对本发明进行各种改进。例如，虽然在上述实施例中根据等式(4)来计算氧气质量流量O2w，但是还可以采用如图6所示的构造，其中在催化剂6和过滤器8之间设置了用于检测氧气浓度的O2传感器50和用于检测进入过滤器8的流体流量L的传感器52，并且基于由这两个传感器提供的检测结果来确定氧气质量流量O2w。
虽然在上述实施例中将催化剂出口温度用作为过滤器的温度，但是可以采用如图6所示的结构，其中分别在过滤器8的上游和下游设置了用于检测过滤器8的入口温度Tf和出口温度Tr的温度传感器54和56，并根据通过传感器54和56检测的入口温度Tf和出口温度Tr并且按照以下等式(5)来确定过滤器8的温度，等式中a代表用于对入口温度和出口温度Tf、Tr进行加权的数值，满足关系0≤a≤1：
过滤器温度Tfil＝Tf·a+Tr(1-a)...(5)
虽然在上述实施例中描述了这样一种情况，其中将本发明应用于下面的系统，即通过在第一附加燃油喷射后向汽缸进行第二附加燃油喷射来向过滤器8供应燃油(HC)，但是本发明还可应用于其他系统，例如图6所示的系统(燃油添加系统)，该系统被构造为将用于向过滤器8供应HC的喷射器(第二喷射器)58设置在发动机的排气通道中，例如排气口或排气管，并且在强制再生时，直接由第二喷射器58向排气通道加入燃油(HC)而取代第二附加燃油喷射。
除了在硬件上增加了用于添加燃油的喷射器58以外，这种燃油添加式系统与上述实施例具有相同的构造。此外，对于控制内容(软件)，也基本上与上述实施例的相同，仅有的不同在于利用燃油添加替代了上述实施例中的第二附加燃油喷射。在这种情况下，只需用燃油添加替代第二附加燃油喷射，图2至图5同样适用。

Claims (13)

1.一种废气净化系统，其包括：
氧化催化剂(6)，设置在发动机(2)的排气通道(4)中；
过滤器(8)，设置在所述排气通道(4)中所述氧化催化剂(6)的下游位置，用于收集废气中所包含的颗粒物；
再生启动确定装置(26)，用于确定所述过滤器(8)的再生启动；
再生器装置(38)，用于再生所述过滤器(8)；
氧气质量流量检测装置(34)，用于检测或计算向所述过滤器(8)供应的氧气的质量流量；以及
再生终止确定装置(32)，用于在所述再生器(38)进行的过滤器(8)的再生期间，根据由所述氧气质量流量检测装置(34)提供的信息，当所述氧气质量流量的积分值达到一个预定值时，确定所述过滤器(8)的再生终止。
2.根据权利要求1所述的废气净化系统，还包括温度检测装置(10)，用于检测所述过滤器(8)的温度，以及
其中，根据由所述温度检测装置(10)和所述氧气质量流量检测装置(34)提供的信息，从所述过滤器(8)的温度达到一个预定温度时开始，当所述氧气质量流量的积分值达到一个预定值时，所述再生终止确定装置(32)确定所述过滤器(8)的再生终止。
3.根据权利要求1或2所述的废气净化系统，
其中，当以下等式成立时，所述再生终止确定装置(32)确定所述过滤器(8)的再生终止：
∑ΔPM＝C·∑(氧气质量流量)
其中，C＝A·PM·e(-E/RT)
∑ΔPM：颗粒物的目标燃烧量
∑(氧气质量流量)：向过滤器(8)供应的氧气的质量流量的积分值
A：通过试验获得的固定的频率系数
PM：在再生之初沉积在过滤器上的颗粒物的量
E：活化能常数
R：气体常数
T：过滤器温度
4.根据权利要求1所述的废气净化系统，还包括空气流量传感器(15)，用于检测进气流量，并且
其中，所述氧气质量流量检测装置(34)根据以下包含从所述空气流量传感器(15)获得的进气质量流量Qaw的等式来计算氧气质量流量O2w：
O2w＝(Qaw-q·a)·b
其中，q：燃油喷射量
a：当量比
b：氧气质量比
5.根据权利要求1所述的废气净化系统，还包括：
O2传感器(50)，设置在所述氧化催化剂(6)和所述过滤器(8)之间，用于检测氧气浓度；以及
传感器(52)，用于检测进入所述过滤器(8)的流体流量，并且
其中，氧气质量流量检测装置(34)基于由所述两个传感器提供的检测结果来计算氧气质量流量O2w。
6.据权利要求1所述的废气净化系统，
其中，所述再生终止确定装置(32)具有燃烧量估计装置(36)，用于计算或估计由所述过滤器(8)收集的颗粒物的燃烧量；
其中，所述燃烧量估计装置(36)通过将从所述氧气质量流量检测装置(34)获得的氧气质量流量的积分值乘以一个预定系数来计算或估计颗粒物的燃烧量；并且
其中，当所述燃烧量估计装置(36)计算或估计的颗粒物燃烧量达到一个预定目标值时，确定所述过滤器(8)的再生终止。
7.据权利要求6所述的废气净化系统，
其中，所述再生启动确定装置(26)具有沉积量估计装置(27)，用于计算或估计沉积在所述过滤器(8)上的颗粒物的沉积量；并且
其中，所述预定目标值是由所述沉积量估计装置(27)估计的再生之初的颗粒物沉积量。
8.根据权利要求2所述的废气净化系统，
其中，所述温度检测装置(10)为设置在所述催化剂的下游的温度传感器，并且将所述催化剂的出口温度用作为所述过滤器(8)的温度。
9.根据权利要求2所述的废气净化系统，
其中，所述温度检测装置(10)包括分别设置在所述过滤器(8)上游和下游的温度传感器(54)、(56)，用于检测过滤器(8)的入口温度Tf和出口温度Tr；并且
其中，所述温度检测装置(10)基于由所述温度传感器(54)、(56)检测的入口温度Tf和出口温度Tr，并根据以下等式来计算过滤器(8)的温度：
过滤器(8)的温度Tfil＝Tf·a+Tr(1-a)
其中，a：用于对入口温度Tf和出口温度Tr进行加权的值，a满足关系0≤a≤1。
10.根据权利要求1所述的废气净化系统，
其中，仅在所述过滤器(8)的强制再生期间，所述再生终止确定装置(32)才确定再生终止。
11.根据权利要求1所述的废气净化系统，
其中，所述发动机(2)为柴油机。
12.一种用于废气净化系统的再生终止确定方法，该废气净化系统包括：设置在发动机(2)的排气通道(4)中的氧化催化剂(6)；和设置在所述排气通道(4)中所述氧化催化剂(6)的下游位置以收集废气中所包含的颗粒物的过滤器(8)，所述方法包括以下步骤：
启动所述过滤器(8)的强制再生；
在进行所述强制再生的过程中，确定所述过滤器(8)的温度是否达到预定温度；
确定在执行所述强制再生期间，从过滤器(8)的温度到达该预定温度的时间点开始的氧气质量流量积分值是否达到一个预定值；以及
一旦所述氧气质量流量积分值达到该预定值，则终止所述强制再生。
13.一种用于废气净化系统的再生终止确定方法，该废气净化系统包括：设置在发动机(2)的排气通道(4)中的氧化催化剂(6)；和设置在所述排气通道(4)中所述氧化催化剂(6)的下游位置以收集废气中所包含的颗粒物的过滤器(8)，所述方法包括以下步骤：
确定是否正在进行所述过滤器(8)的强制再生；
在执行所述强制再生期间，确定所述过滤器(8)的温度是否达到预定温度；
确定在执行所述强制再生期间，从过滤器(8)的温度到达该预定温度的时间点开始的氧气质量流量积分值是否达到一个预定值；以及
一旦所述氧气质量流量积分值达到该预定值，则终止所述强制再生。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4204519B2 (ja) * 2004-06-14 2009-01-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4293154B2 (ja) * 2005-03-30 2009-07-08 三菱ふそうトラック・バス株式会社 ハイブリッド車両のモータ制御装置
JP4434061B2 (ja) * 2005-04-08 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
FR2887291B1 (fr) * 2005-06-21 2007-09-21 Renault Sas Procede de controle de regeneration d'un filtre a particules
DE102005029338A1 (de) * 2005-06-24 2007-02-08 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betrieb einer Partikelfalle sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
FR2888617B1 (fr) * 2005-07-12 2007-10-12 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme de determination de la quantite de suies brulee lors de la regeneration d'un filtre a particules
JP4438708B2 (ja) * 2005-07-13 2010-03-24 マツダ株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
JP4240025B2 (ja) * 2005-09-02 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置
JP4506622B2 (ja) * 2005-09-06 2010-07-21 株式会社デンソー 内燃機関用排出ガス浄化装置
JP4720476B2 (ja) * 2005-12-14 2011-07-13 日産自動車株式会社 排ガスフィルタ再生制御装置及び排ガスフィルタ再生制御方法
JP3956992B1 (ja) 2006-01-27 2007-08-08 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
US7762060B2 (en) * 2006-04-28 2010-07-27 Caterpillar Inc. Exhaust treatment system
EP1873369B1 (en) * 2006-06-28 2010-08-11 C.R.F. Società Consortile per Azioni Regeneration of a diesel particulate filter
US20080016856A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Cummins Filtration Inc. Control of filter regeneration
KR100774864B1 (ko) * 2006-07-25 2007-11-08 쌍용자동차 주식회사 디젤차량에서 촉매 유황화량 계산 로직장치
US8800268B2 (en) * 2006-12-01 2014-08-12 Basf Corporation Zone coated filter, emission treatment systems and methods
US7856808B2 (en) * 2007-06-25 2010-12-28 Detroit Diesel Corporation Method to re-open ash filled channels in diesel particulate filters
US9140159B2 (en) * 2007-09-18 2015-09-22 Eugene V. Gonze High exhaust temperature, zoned, electrically-heated particulate matter filter
JP5009189B2 (ja) * 2008-02-25 2012-08-22 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US8061127B2 (en) * 2008-04-29 2011-11-22 Cummins, Inc. Thermal management of diesel particulate filter regeneration events
KR100906876B1 (ko) 2008-05-02 2009-07-08 현대자동차주식회사 린 녹스 트랩 촉매의 탈황 방법
JP4697286B2 (ja) * 2008-10-30 2011-06-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US8327621B2 (en) * 2009-04-22 2012-12-11 GM Global Technology Operations LLC Oxidation catalyst outlet temperature correction systems and methods
US9482125B2 (en) * 2010-09-14 2016-11-01 GM Global Technology Operations LLC Particulate filter and hydrocarbon adsorber bypass systems
CN103237963A (zh) * 2010-10-04 2013-08-07 万国引擎知识产权有限责任公司 控制过滤器再生的烃喷射
KR101231448B1 (ko) * 2010-11-09 2013-02-07 현대자동차주식회사 차량용 엔진
DE102010055641B4 (de) 2010-12-22 2023-05-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinrichtung zur Ermittlung einer Rußbeladung eines Partikelfilters
JP6007489B2 (ja) * 2011-12-12 2016-10-12 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化システムと排気ガス浄化方法
JP5961995B2 (ja) * 2011-12-12 2016-08-03 いすゞ自動車株式会社 内燃機関とその制御方法
GB2511499A (en) * 2013-03-04 2014-09-10 Gm Global Tech Operations Inc Method of controlling an exhaust gas temperature of an internal combustion engine
JP6153793B2 (ja) * 2013-07-10 2017-06-28 日野自動車株式会社 パティキュレートフィルタの再生異常判定装置
FR3053733B1 (fr) * 2016-07-07 2018-07-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d'adaptation d'une estimation d'une vitesse de combustion des suies d'un filtre a particules de moteur thermique
JP6733595B2 (ja) * 2017-04-24 2020-08-05 いすゞ自動車株式会社 フィルタ再生制御装置およびフィルタ再生制御方法
KR102518598B1 (ko) * 2018-06-14 2023-04-05 현대자동차 주식회사 재생 후 가솔린 여과 필터에 잔존하는 수트 잔존량을 계산하는 방법 및 이를 이용한 가솔린 여과 필터의 재생 방법 및 시스템
CN111963285B (zh) * 2020-08-31 2022-04-26 潍柴动力股份有限公司 Dpf再生控制方法、装置及电子控制单元
CN115045743A (zh) * 2022-04-27 2022-09-13 东风柳州汽车有限公司 基于gpf的氧流量计算方法、装置、设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5193340A (en) * 1990-05-10 1993-03-16 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying system for internal combustion engine
JPH07224635A (ja) * 1994-02-07 1995-08-22 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JPH07259533A (ja) * 1994-03-23 1995-10-09 Nippon Soken Inc 内燃機関の排気微粒子浄化装置
JP2002138818A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3580606D1 (de) * 1984-03-31 1991-01-03 Mitsubishi Motors Corp Regenerationssystem fuer eine diesel-partikel-oxydierungseinrichtung.
JPS60216020A (ja) * 1984-04-12 1985-10-29 Mitsubishi Motors Corp デイ−ゼルパテイキユレ−トオキシダイザの再生装置
JPH0734858A (ja) * 1993-07-26 1995-02-03 Nissan Motor Co Ltd ディーゼル機関の排気浄化装置
FR2805174B1 (fr) * 2000-02-22 2002-05-03 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif pour controler la regeneration par combustion, d'un filtre retenant des particules
DE10056035A1 (de) * 2000-11-11 2002-05-16 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems
US6598387B2 (en) 2000-12-21 2003-07-29 Ford Global Technologies, Llc Reduction of exhaust smoke emissions following extended diesel engine idling
DE10105075A1 (de) * 2001-02-05 2002-08-29 Schatz Thermo Engineering Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Rußabbrandes in einem Dieselmotor
US6622480B2 (en) 2001-02-21 2003-09-23 Isuzu Motors Limited Diesel particulate filter unit and regeneration control method of the same
JP3838339B2 (ja) * 2001-03-27 2006-10-25 三菱ふそうトラック・バス株式会社 内燃機関の排気浄化装置
ITTO20010786A1 (it) 2001-08-03 2003-02-03 Fiat Ricerche Metodo di autoinnesco della rigenerazione di un filtro particolato per un motore diesel ad iniezione diretta provvisto di un impianto di ini
DE60238235D1 (de) 2001-09-07 2010-12-23 Mitsubishi Motors Corp Vorrichtung zur Abgasemissionssteuerung eines Motors
US20030113249A1 (en) * 2001-12-18 2003-06-19 Hepburn Jeffrey Scott System and method for removing SOx and particulate matter from an emission control device
JP3856118B2 (ja) 2002-01-31 2006-12-13 日産自動車株式会社 排気浄化装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5193340A (en) * 1990-05-10 1993-03-16 Nissan Motor Co., Ltd. Exhaust gas purifying system for internal combustion engine
JPH07224635A (ja) * 1994-02-07 1995-08-22 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JPH07259533A (ja) * 1994-03-23 1995-10-09 Nippon Soken Inc 内燃機関の排気微粒子浄化装置
JP2002138818A (ja) * 2000-10-31 2002-05-17 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置

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