CN1526922A - 用于发动机废气净化装置的微粒过滤器的再生设备和方法 - Google Patents

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Abstract

在用于收集内燃发动机的废气中微粒的微粒过滤器的再生设备和方法中，确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时，并对微粒的燃烧进行控制，在对微粒的燃烧的控制期间，当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气的温度升高到设置为等于或高于一标准温度的第一目标温度，该标准温度提供了微粒是否被燃烧以便使微粒过滤器再生的基准，以及当发动机落入不同于第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为低于该标准温度的一个第二目标温度。

Description

用于发动机废气净化装置 的微粒过滤器的再生设备和方法
技术领域
本发明涉及用于主要是柴油发动机废气后处理的微粒过滤器的设备和方法，并涉及使用上述再生设备和方法的废气净化装置。
背景技术
柴油机微粒过滤器是通过把陶瓷模制为蜂巢状整体料构成的微粒捕集(或收集)装置，并一般用来去除从柴油机发动机排出的微粒物质(以下简称为微粒)。在柴油发动机驱动期间，随时间经过微粒逐渐积累。若干积累的微粒量超过允许量，则发生过滤器阻塞，且废(气)压力升高，从而对可驱动性造成不良影响。因而，表现按规则的时间间隔去除来自废气的积累微粒，以防止过滤器发生阻塞。
日本专利申请(首次公开)No.2000-179326(2000年6月27日出版)例示了一种在先提出的用于柴油机微粒过滤器的再生方法，其中通过操作一发动机控制装置，诸如喷射器，微粒被燃烧并去除，使得废气温度升高到高于平时的温度值，且积累的微粒被加热到等于或高于燃烧温度的一温度。在所公开的再生方法中，从确定为柴油机过滤器要被再生的时间，到微粒已被燃烧且其积累量已充分减少以致预计柴油机微粒过滤器被认为已再生的时间，废气温度被升高。在这一时间周期期间废气要达到的目标温度，被设置为高达使微粒剧烈燃烧所需的温度，诸如600℃。把废气温度升高到如上所述这种目标温度的一种方法是对柴油发动机操作作为发动机控制装置的喷射器，其中燃料喷射被分配为多次，并且在主喷射之后进行的后喷射的喷射定时比通常的时间延迟。
发明内容
然而，当柴油发动机驱动状态落入其中废气温度自然地低的怠速区或低速行驶区时，仅仅发动机控制装置的操作不能使废气温度达到上述目标温度。因而，当柴油发动机驱动条件落入上述驱动区时，即使对柴油机微粒过滤器再生时间作出确定，发动机控制装置的操作也不能立即与这一确定配合。因此，微粒继续积累且废气压力进一步增加。除此之外，常常有这样的情形，一旦确定发动机驱动条件落在上述区域之外，微粒过滤器的再生过程试图进行时，微粒的积累量变得过多。另一方面，如果迫使废气温度升高，以便使柴油机微粒过滤器再生，尽管发动机落入低行进速度区域(或怠速区域)这样的事实，在后喷射的喷射定时被延迟的情形下，对应于废气温度升高的后喷射延迟角度值变得过大且喷射的燃料混入润滑油。
因而，本发明的一个目的是要提供可适用于柴油发动机微粒过滤器的再生设备和方法，其能够抑制微粒的进一步积累、防止废气压力过度升高，而使废气温度的升高对润滑油的稀释没有不良作用，并作为应对废气温度难以升高到微粒剧烈燃烧所需温度情形的措施，通过把废气温度升高到对应于进入微粒过滤器的废气流的微粒燃烧所需的温度，能够防护微粒过滤器免于承受热负荷。
根据本发明的第一方面，提供对收集内燃发动机废气中的微粒的微粒过滤器的一种再生设备，该再生设备包括：一个再生定时确定部分，用于确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及一个再生模式控制部分，用于对微粒的燃烧进行控制，该再生模式控制部分包括：第一废气温度升高部分，其用于当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置在等于或高于标准温度的一个温度的第一目标温度，该标准温度提供微粒是否被燃烧以使微粒过滤器再生的基准；以及第二废气温度升高部分，当发动机落入不同于第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置在低于该标准温度的一个温度的第二目标温度。
根据本发明的第二方面，提供对收集内燃发动机废气中的微粒的微粒过滤器的一种再生设备，该再生设备包括：一个再生定时确定部分，用于确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及一个再生模式控制部分，用于对微粒的燃烧进行控制，该再生模式控制部分包括：第一废气温度升高部分，用于当发动机落入第一驱动区时，把废气温度升高到设置在燃烧微粒的一个温度的第一目标温度，以降低微粒过滤器中的微粒积累量；以及第二废气温度升高部分，用于当发动机落入不同于第一驱动区的第二驱动区时，把废气温度升高到设置在使微粒燃烧的一个温度的第二目标温度，该微粒的量与流入微粒过滤器的微粒量近似相同。
根据本发明的第三方面，提供对收集内燃发动机废气中的微粒的微粒过滤器的一种再生方法，该再生方法包括：确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及对微粒的燃烧进行控制，所述对微粒的燃烧进行控制包括：当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置在等于或高于标准温度的一个温度的第一目标温度，该标准温度提供微粒是否被燃烧以使微粒过滤器再生的基准；以及当发动机落入不同于第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置在低于该标准温度的一个温度的第二目标温度。
根据本发明的第四方面，提供对收集内燃发动机废气中的微粒的微粒过滤器的一种再生方法，该再生方法包括：确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及对微粒的燃烧进行控制，所述对微粒的燃烧进行控制包括：当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置在使微粒燃烧的一个温度的第一目标温度，以降低微粒过滤器中的微粒积累量；以及当发动机落入不同于第一驱动区的第二驱动区时，把废气温度升高到设置在使微粒燃烧的一个温度的第二目标温度，该微粒的量与流入微粒过滤器的微粒量近似相同。
根据本发明的第五方面，为内燃发动机提供一种废气净化装置，其包括：一个微粒过滤器，其设置在发动机的排气通道内以收集发动机的废气中的微粒；以及用于使微粒过滤器再生的再生设备，该再生设备包括：一个再生定时确定部分，用于确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及一个再生模式控制部分，用于对微粒的燃烧进行控制，该再生模式控制部分包括：第一废气温度升高部分，用于当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置在等于或高于标准温度的一个温度的第一目标温度，该标准温度提供微粒是否被燃烧以使微粒过滤器再生的基准；以及第二废气温度升高部分，用于当发动机落入不同于第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置在低于该标准温度的一个温度的第二目标温度。
根据本发明的第六方面，为内燃发动机提供一种废气净化装置，其包括：一个微粒过滤器，其设置在发动机的排气通道内以收集发动机的废气中的微粒；以及用于使微粒过滤器再生的再生设备，该再生设备包括：第一废气温度升高部分，用于当发动机落入第一驱动区时，把废气温度升高到设置在燃烧微粒的一个温度的第一目标温度，以降低微粒过滤器中的微粒积累量；以及第二废气温度升高部分，用于当发动机落入不同于第一驱动区的第二驱动区时，把废气温度升高到设置在使微粒燃烧的一个温度的第二目标温度，该微粒的量与流入微粒过滤器的微粒量近似相同。
本发明的这一概述不一定描述了所有必须的特性，因而本发明还可以是这些描述的特性的再组合。
附图说明
图1是根据本发明第一优选实施例中的微粒过滤器再生设备适用的柴油发动机的一示意框图。
图2是一操作流程图，表示图1所示第一实施例中再生定时确定和再生模式控制例程。
图3是一特征曲线图，表示根据发动机驱动区的微粒处理。
图4是一装置被控变量增加/减少值设置例程的操作流程图。
图5是一流程图，表示装置被控变量增加/减少值设置例程。
图6是一特征曲线图，表示微粒燃烧速度ΔPM与车速VSP之间的关系。
图7是一操作流程图，表示根据本发明第二优选实施例中的再生模式控制例程。
具体实施方式
以下参照各附图以便更好地理解本发明。
图1示出根据本发明第一优选实施例中的微粒过滤器再生设备可适用的直接喷射柴油发动机1(以下也简称为发动机)的示意结构图。一个空气滤清器(未示出)设置在进气通道2的空气引入部分，且进气中的(粉末状)灰尘借助于空气滤清器被去除。一个可变喷嘴涡轮增压器(以下称为涡轮增压器)的压缩机部分3a设置在空气滤清器的下游侧。通过空气滤清器的进气被压缩并提供给压缩机部分3a。中间冷却器4设置在压缩机部分3a的下游侧，且从压缩机部分3a加压和提供的进气由该中间冷却器4冷却。此外，节流阀6刚好设置在缓冲罐5的上游侧，且冷却的进气通过节流阀6并流入缓冲罐5，并通过进气歧管分配到每一汽缸。
喷射器7固定到发动机主体汽缸头上，以便暴露在每一汽缸燃烧室的上部接近中心处。发动机1燃料系统的构成包括一共用轨道8。借助于燃料泵(未示出)加压的燃料通过共用导轨8分配到每一喷射器。喷射器7响应来自电子控制单元(以下称为ECU)21的喷射控制信号被启动。借助于每一喷射器7进行多次燃料的喷射。除了控制发动机1扭矩的主喷射之外，借助于喷射器7进行为了减少所形成的微粒的先导喷射，以及升高柴油机微粒过滤器12再生期间废气温度的后喷射，这将在稍后说明。通过相对于主喷射提前其喷射定时角度来(timing angle)进行先导喷射，并通过相对于主喷射延迟该定时角度来进行后喷射。
另一方面，涡轮增压器3的涡轮部分3b设置在排气通道9中歧管的下游侧，并根据驱动状态响应来自ECU 21的增压压力控制信号控制涡轮增压器3的可移动页片的页片角度。柴油机微粒过滤器12被配置作为进行废气后处理的微粒过滤器。当废气中的微粒通过柴油机微粒过滤器(DPF)12时，从废气去除微粒。
此外，为了进行排气循环(以下称为EGR)，EGR管路10连接在排气通道9与进气通道2之间(以下称为缓冲罐5)。EGR控制阀11插入在EGR管路10中。EGR控制阀11借助于来自ECU 21的EGR控制信号操作，以使得适量的废气根据开度角被循环到进气通道2。
根据本发明的发动机废气净化装置包括构成其再生设备和传感器的柴油机微粒过滤器12和ECU 21。
输入到ECU(电子控制单元)21以使柴油机微粒过滤器12再生的信号包括来自以下传感器的传感器信号：来自分别用于检测柴油机微粒过滤器12的入口部分和出口部分废气温度Texhin和Texhout的传感器31和32，来自用于检测柴油机微粒过滤器12的柴油机微粒过滤器12前部分和后部分之间的压力差ΔPdpf(向前和向后压力差)传感器33，来自空气流量计34，来自曲柄角度传感器35，来自加速器开度传感器36，以及来自车速传感器37。
以下，将参照图2，4和5中的操作流程图，描述与柴油机微粒过滤器12的再生相关的ECU 21的操作。首先，根据图2的流程图ECU 21确定是否到了柴油机微粒过滤器12被再生的时间。只有ECU 21确定到了柴油机微粒过滤器12被再生的时间，例程才进到步骤S5。在步骤S5，ECU 21进行控制以便燃烧积累的微粒。详细来说，ECU 21确定再生定时确定标志F是否为零。如果ECU 21确定这一标志≠0(No)，则例程跳到步骤S5。在发动机1启动期间再生定时确定标志F设置为“0”。如果柴油机微粒过滤器12被再生，则在再生过程期间该标志F被设置为“1”。在步骤S2，ECU 21读取过滤器向前和向后压力差ΔPdpf以及废气流量Qexh。从ΔPdpf及Qexh估计在柴油机微粒过滤器12中积累的微粒量的微粒积累量PM。微粒物料(物质)PM的估计是相对于根据ΔPdpf与Qexh分配PM的一张图作出的。能够基于由空气流量计34检测的进气流量Qa计算Qexh。在步骤S3，ECU 21判定微粒积累量PM是否已达到规定量PM1。如果在步骤S3微粒积累量PM已达到规定量PM1，则例程进到步骤S4。如果在步骤S3的判定结果是“否”(PM没有达到PM1)，图2的这一例程返回。PM1指示柴油机微粒过滤器12的微粒允许积累量的上限。因而，在PM已达到PM1时，这一时间是柴油机微粒过滤器12应当被再生的定时。在步骤S4，再生定时确定标志F设置为“1”。在步骤S5和S6，废气的温度按以下方式被升高以便燃烧在柴油机微粒过滤器12中积累的微粒。对于预定的发动机控制装置(以下称为再生定时控制装置)，温度升高以设置装置被控变量增加/减少值dCONT。应当注意，根据图4的流程图，dCONT被设置为对于普通发动机控制设置的装置被控可变基本值CONT的增加/减少值。本实施例中，包含喷射器7，涡轮增压器3，EGR控制阀11，以及进气节流阀6作为再生模式被控装置。主喷射定时，后喷射定时，后喷射量，涡轮增压器3的页片角度，EGR控制阀11的开度，以及进气节流阀6的开度的任何一个或多个被调节。应当注意，参照表1描述在废气温度升高情形下装置被控变量dCONT及其控制内容。
表1
  装置   dCONT     控制内容
  喷射器   主喷射定时     延迟角度
  后喷射定时     延迟角度
  后喷射量     增加
  涡轮增压器   涡轮增压压力     降低
  EGR控制阀   开度角     阀关闭
  进气节流阀   开度角     阀关闭
在解释图4的流程图之前，将参照图3中所示发动机1的驱动区图象说明废气温度将要达到的目标温度。
根据等价的废气(相等废气)温度线，发动机1的驱动区被划分为多个区域(平衡控制区，温度升高再生区，及自然再生区)。根据车速(车辆速度)VSP发动机1的实际驱动区如图3的点-点划线(幻象线)所示。废气的趋势是，在车速变高时，即驱动状态落入高转速和高负荷区时，其温度变高。为了使积累在柴油机微粒过滤器12上的微粒燃烧，必须升高废气温度到至少350度或更高。然而，为了进一步剧烈地燃烧微粒并使柴油机微粒过滤器12再生，必须进一步升高其温度到等于或高于570℃至640℃温度(570℃是确定是否应当对柴油机微粒过滤器12进行再生的标准温度)。除了驱动区部分(自然再生区)之外，普通驱动期间废气的温度低于再生温度。因而必须升高废气温度以使柴油机微粒过滤器12再生。在发动机1落入中等或高速行进区(温度升高再生区，例如车速VSP≥50Km/h)，再生模式被控装置的操作允许废气升高其温度到再生温度(例如600℃)。然而，在低于上述车速的较低车速侧的驱动区期间，不能升高废气温度到如上所述这样高的温度。这样，就不能使柴油机微粒过滤器12再生。因而，在再生不可能区(平衡控制区：例如，VSP＝30到50Km/h)中相对高车速侧的驱动区，废气被升高到400℃到450℃，以便使其量接近等于流入微粒过滤器12的微粒燃烧，虽然柴油机微粒过滤器12不能被再生。
在图4所示的流程图中，在步骤S11，ECU 21读取车速VSP。在步骤S12，ECU 21确定读取的车速VSP是否高于第一规定车速VSP1(例如，30Km/h)。如果车速VSP高于第一规定车速VSP1(是)，则例程进到步骤S13。如果在步骤S12车速VSP等于或低于VSP1(否)，则例程进到步骤S14。在步骤S13，ECU 21确定VSP是否高于设置在高于VSP1的第二规定车速VSP2(例如50Km/h)。如果车速VSP高于第二规定车速VSP2，则例程进到步骤S15。如果车速等于或低于第二规定车速VSP2，则例程进到步骤S16。在步骤S14，ECU 21确定发动机1是否落入怠速状态。如果发动机1落入怠速状态(步骤14为“是”)，则例程进到步骤S16。在步骤S14，如果ECU 21确定发动机1没有落入怠速状态(否)，则例程进到步骤S17。在步骤S14，仅当确定发动机处于怠速状态的时间持续达预定的时间，例程才可进到步骤S16。在步骤S15，温度升高再生(模式)增加/减少值dCONTa被设置为装置被控变量增加/减少值dCONT。在步骤S16，平衡控制区增加/减少值dCONTb被设置为装置被控变量增加/减少值dCONT。在步骤S17，装置被控变量增加/减少值dCONT(既非dCONTb也非dCONTa)被设置为0。
从一张图中搜索温度升高再生(模式)增加/减少值dCONTa和平衡控制区装置被控变量增加/减少值dCONTb，这些增加/减少值都根据发动机驱动状态(例如燃料喷射量Tp和发动机速度Ne(转速)被分配到该图中。被控装置dCONTa和dCONTb(在单个装置的情形下和多个装置的情形下)被设置到哪个装置再生模式，根据发动机驱动状态不同而不同。dCONTa被设置为剧烈地燃烧微粒，并设置为获得微粒可被剧烈地燃烧且柴油机微粒过滤器12可被再生的废气温度(例如600℃)。另一方面，dCONTb根据至少一个再生模式被控装置相对于再生定时被控装置来设置，以便获得例如450℃的废气温度，在该温度下，其量近似与流入柴油机微粒过滤器12的微粒量相同的微粒可被燃烧。这些值dCONTa和dCONTb根据驱动状态对至少一个或多个再生模式被控装置来设置。
应当注意，在图4的步骤S16中，在发动机1落入怠速区和车速VSP落入从VSP1到VSP2的范围的情形下，dCONTb的设置是不同的。就是说，在进气节流阀6用作为再生模式被控装置的情形下，这些值设置为彼此不同的值(进气节流阀6的开度角设置不同)。
在图2的流程图中，在步骤S6，ECU 21把装置被控可变增加/减少值dCONT(dCONTa，dCONTb或0)加到装置被控变量基本值CONT，以便获得最终的装置被控变量CONT(＝CONT+dCONT)。
与积累到柴油机微粒过滤器12按上述方式的微粒燃烧一起，ECU 21根据图5的流程图确定再生已完成。
就是说，在步骤S21，ECU 21读取废气流量Qexh和柴油机微粒过滤器12的温度(以下也称为过滤器温度)Tdpf。根据Qexh与Tdpf估计微粒燃烧温度速度ΔPM(对应于每单位时间微粒燃烧量)。ΔPM的估计根据Qexh与Tdpf进行分配。通过计算在柴油机微粒过滤器12的入口和出口部分的废气温度Texhin和Texhout的平均值推导出过滤器温度Tdpf(Tdpf＝k×(Texhin+Texhout)/2，其中k表示一系数)。在步骤S22，ECU 21计算在柴油机微粒过滤器12中的微粒余留率rPM。应当注意，rPM从在步骤S1估计的微粒积累量PM减去燃烧的微粒量，并从相减的结果减去PM(rPM＝PM/(PM-∑(ΔPM×Δt))，其中Δt表示计算周期)。在步骤S23，ECU 21确定rPM是否被减到规定的值R1。如果在步骤S23被减到R1，则例程进到步骤S24，如果在步骤S23没有减到R1，则本例程终止。应当注意，R1的出现是由于微粒充分地减少以及柴油机微粒过滤器12被再生。在步骤S24，再生定时确定标志F被设置为0。然后，由于后继的处理，废气被恢复到通常的温度。
以下，参照表示微粒燃烧速度ΔPM与车速VSP之间的关系的图6说明以上的操作。从发动机1排出的微粒连续地积累到柴油机微粒过滤器12中。从过滤器向前与向后压力差ΔPdpf和废气流量Qexh估计的微粒积累量PM已达到规定的量PM1。当ECU 21确定到了使柴油机微粒过滤器12再生的时间时，ECU 21设置装置被控变量增加/减少值dCONT(dCONTa或dCONTb)，以便根据发动机1这时的驱动状态升高废气温度。
也就是说，当发动机1落入VSP＝30Km/h到50Km/h的低车速行进区时，ECU 21设置平衡控制区增加/减少值dCONTb为dCONT，以提高废气温度到450℃。从而，微粒燃烧速度ΔPM基本上变得等于单位时间内流入柴油机微粒过滤器12的微粒量。另一方面，如果发动机1落入高于50Km/h的中等或高速行进区(除了自然再生区之外)，则ECU 21设置温度升高再生模式增加/减少值dCONTb为dCONT。这样，废气的温度升高到600℃。于是，由于积累的微粒变为被剧烈燃烧，因而随时间逐渐减少。柴油机微粒过滤器12被再生。在温度升高区，废气的温度可按逐级的方式升高到多个目标温度。也就是说，在车速(VSP)落入车速VSP为50Km/h到60Km/h的相对低速区的区域A中(参见图6)时，废气温度升高到单个的目标温度(例如570℃)。另一方面，在高车速的区域B(参见图6)，废气温度首先升高到相对低的目标温度(例如570℃)。然后，当微粒燃烧且再生继续到某种程度时，这时，废气温度升高到高于上述的相对低的目标温度的目标温度(例如640℃)。应当注意，当发动机1落入自然再生区时，即使没有执行控制升高废气温度也可借助于废气自然具有的热量燃烧微粒，并且其积累量可能降低。
本实施例中，在图2的流程图中步骤S2和S3对应于再生定时确定装置(部分)，同一流程图中的步骤S5和S6对应于再生定时(或模式)控制部分(装置)，图4所示流程图的步骤S15对应于第一废气温度升高部分(装置)，以及同一流程图的步骤S16对应于第二废气温度升高部分(装置)。
根据以上实施例可获得以下的优点。首先，当积累在柴油机微粒过滤器12上的微粒已达到规定的量PM1，且发动机1落入温度升高再生区时，废气温度升高到诸如600℃的高温。因而，进行微粒的剧烈燃烧，以使柴油机微粒过滤器12能够被再生。
另一方面，当发动机1处于平衡控制区时，废气温度能够被升高。虽然柴油机微粒过滤器12不能被再生，废气也能够被升高到450℃。这样，只要废气流入柴油机微粒过滤器12，则流入柴油机微粒过滤器12的微粒量即被燃烧并被去除。这样，能够抑制微粒进一步的积累。因而，在再生定时已经到达的定时的时间点，不仅发动机1落入平衡控制区，而且发动机1通过再生中途转换到平衡控制区，微粒能够被连续地燃烧。因而，把积累的微粒抑制在允许量，并防止了废气压力过分升高。与这一优点同时具有的优点是，当废气压力过分升高后废气温度升高时，柴油机微粒过滤器12能够受到保护避免承受热负荷。
此外，在平衡控制区，与微粒试图被剧烈燃烧的情形相比，能够降低废气温度升高以使其到达目标温度(本实施例中是450℃)。因而，在为了升高废气温度而延迟后喷射的喷射定时的情形下，减少了延迟量(延迟角度小)。于是，喷射的燃料不可能混合到润滑油中。
作为根据本发明的第二优选实施例，图4的流程图的步骤S16可以由图7所示的整个的流程图代替，计算目标温度与实际废气温度之间的差，以使得能够进行使废气温度与目标温度相一致的这种反馈控制。
详细来说，在步骤S151，按参照图4流程图中步骤S16所述相同的方式，在平衡控制模式增加/减少值dCONTb期间，ECU 21设置平衡控制区增加/减少值dCONTb。在步骤S152，ECU 21读取过滤器入口处的废气温度Texhin。在步骤S153，ECU 21根据目标温度tTexh(例如上述的450℃)及Texhin之间的差设置反馈校正系数Kfb。当tTexh与Texhin一致时Kfb设置为“1”。在差(＝tTexh-Texhin)变得较大时，Kfb设置为较大值(假设其大于零)。在步骤S154，ECU 21通过使平衡控制区增加/减少值dCONTb乘以Kfb(dCONTb＝dCONTb×Kfb)，从而校正平衡控制区被控变量dCONTb。
在第二实施例中，图7的整个流程图构成第二废气温度升高装置(部分)。如上所述这种反馈功能被提供给柴油机微粒过滤器12的再生设备。这样，废气就能够精确地升高到目标温度。应当注意，按与温度升高再生区相同的方式，废气温度能够被反馈控制。还应当注意，ECU 21包括具有CPU(中央处理器)的微型计算机，ROM(只读存储器)，RAM(随机访问存储器)，输入端口，输出端口，公共总线等等，且图3的纵轴表示发动机负荷，而图3的横轴表示发动机速度。
日本专利申请No.2003-004965(2003年1月10日申请)在此引入以资参考。本发明的范围按以下权利要求定义。

Claims (20)

1.一种用于微粒过滤器的再生设备，该微粒过滤器用于收集内燃发动机废气中的微粒，该再生设备包括：
一个再生定时确定部分，用于确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及
一个再生模式控制部分，用于对所述微粒的燃烧进行控制，该再生模式控制部分包括：第一废气温度升高部分，用于当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为等于或高于标准温度的一个温度的第一目标温度，该标准温度提供微粒是否被燃烧以使微粒过滤器再生的基准；以及第二废气温度升高部分，用于当发动机落入不同于所述第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为低于所述标准温度的一个温度的第二目标温度。
2.如权利要求1中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述第二目标温度是使微粒燃烧的发动机废气温度，该微粒的量近似等于流入微粒过滤器的微粒的量。
3.一种用于微粒过滤器的再生设备，该微粒过滤器用于收集内燃发动机废气中的微粒，该再生设备包括：
一个再生定时确定部分，用于确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及
一个再生模式控制部分，用于对所述微粒的燃烧进行控制，该再生模式控制部分包括：第一废气温度升高部分，用于当发动机落入第一驱动区时，把废气温度升高到设置为使微粒燃烧以降低所述微粒过滤器中的微粒积累量的一个温度的第一目标温度；以及第二废气温度升高部分，用于当发动机落入不同于所述第一驱动区的第二驱动区时，把废气温度升高到设置为使微粒燃烧的一个温度的第二目标温度，该微粒的量与流入微粒过滤器的微粒的量近似相同。
4.如权利要求3中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述第二驱动区是与所述第一驱动区相比位于较低车速侧的驱动区。
5.如权利要求3中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述第二废气温度升高部分包括：检测部分，用于检测废气温度；以及废气温度控制部分，用于基于所检测的废气温度和所述第二目标温度来控制废气温度。
6.如权利要求3中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述第二废气温度升高部分通过调节以下各项中至少之一来把发动机废气温度升高到所述第二目标温度：通过每一个燃料喷射器以控制发动机扭矩的主喷射的燃料喷射定时，后喷射的另一个燃料喷射定时以及通过从主喷射延迟该喷射定时所进行的该后喷射的喷射量，涡轮增压器的涡轮增压，从发动机排气通道到其进气通道的废气再循环量(EGR量)，以及进气通道的开口面积。
7.如权利要求3中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述再生定时确定部分包括：微粒积累量估计部分，用于基于过滤器向前和向后压力差(ΔPdtf)以及废气流量(Qexh)来估计在该微粒过滤器中的微粒积累量(PM)；以及微粒积累量确定部分，用于确定微粒积累量是否增加并达到规定量(PM1)，并且当该微粒积累量确定部分确定所积累的微粒已达到规定量(PM1)时，所述再生定时确定部分确定微粒过滤器中积累的微粒被燃烧以使该微粒过滤器再生的定时。
8.如权利要求7中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，该再生设备还包括：用于检测车速(VSP)的车速检测部分；以及发动机驱动区确定部分，用于基于该车速确定发动机落入第一和第二发动机驱动区中的哪一个。
9.如权利要求8中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述的确定发动机落入包含预定低车速区的第二驱动区，所述再生控制部分对于该发动机的至少一个再生模式被控装置，在对应于该预定低车速区的平衡控制区期间，设置一个装置被控变量增加/减少值(dCONTb)，以便获得微粒可被燃烧的废气温度，该微粒的量近似与流入所述微粒过滤器的微粒的量相同。
10.如权利要求3中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述第二废气温度升高部分包括：平衡控制区被控变量增加/减少值设置部分，用于当发动机落入包含平衡控制区的第二驱动区时，根据发动机驱动状态，在该发动机平衡控制区期间设置至少一个被控装置的装置被控变量增加/减少值(dCONTb)，以便获得第二目标温度；废气温度检测部分，用于检测在微粒过滤器入口部分的废气温度(Texhin)；反馈校正系数设置部分，用于根据该废气温度(Texhin)与第二目标温度(tTexh)之间的差设置反馈校正系数(Kfb)；以及被控变量增加/减少值校正部分，用于利用该反馈系数(Kfb)来校正该装置被控变量增加/减少值(dCONTb)。
11.如权利要求10中所述的用于微粒过滤器的再生设备，其中，所述校正系数(Kfb)是当废气温度(Texhin)与第二目标温度(tTexh)之间的差为零时的系数，并且随着该差变得较大，该反馈校正系数(Kfb)也变得较大。
12.一种用于微粒过滤器的再生方法，该微粒过滤器用于收集内燃发动机废气中的微粒，该再生方法包括：
确定积累的微粒被燃烧以使该微粒过滤器再生的定时；以及
对微粒的燃烧进行控制，该对微粒的燃烧进行控制包括：当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为等于或高于标准温度的一个温度的第一目标温度，该标准温度提供微粒是否被燃烧以使微粒过滤器再生的基准；以及当发动机落入不同于所述第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为低于该标准温度的一个温度的第二目标温度。
13.一种用于微粒过滤器的再生方法，该微粒过滤器用于收集内燃发动机废气中的微粒，该再生方法包括：
确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及
对微粒的燃烧进行控制，该对微粒的燃烧进行控制包括：当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为使微粒燃烧以降低微粒过滤器中的微粒积累量的一个温度的第一目标温度；以及当发动机落入不同于所述第一驱动区的第二驱动区时，把废气温度升高到设置为使微粒燃烧的一个温度的第二目标温度，该微粒的量与流入该微粒过滤器的微粒的量近似相同。
14.一种用于微粒过滤器的再生设备，该微粒过滤器用于收集内燃发动机废气中的微粒，该再生设备包括：
一个再生定时确定装置，用于确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及
一个再生模式控制装置，用于对微粒的燃烧进行控制，该再生模式控制装置包括：第一废气温度升高装置，用于当发动机落入第一驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为等于或高于标准温度的一个温度的第一目标温度，该标准温度提供微粒是否被燃烧以使微粒过滤器再生的基准；以及第二废气温度升高装置，用于当发动机落入不同于所述第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为低于该标准温度的一个温度的第二目标温度。
15.一种用于内燃发动机的废气净化装置，包括：
一个微粒过滤器，其被设置在发动机的排气通道内，用于收集发动机的废气中的微粒；以及
一个再生设备，用于使该微粒过滤器再生，该再生设备包括：
一个再生定时确定部分，用于确定积累的微粒被燃烧以使微粒过滤器再生的定时；以及
一个再生模式控制部分，用于对微粒的燃烧进行控制，该再生模式控制部分包括：第一废气温度升高部分，用于当发动机落入第一驱动区时，把发动机的废气温度升高到设置为等于或高于标准温度的一个温度的第一目标温度，该标准温度提供微粒是否被燃烧以使微粒过滤器再生的基准；以及第二废气温度升高部分，用于当发动机落入不同于所述第一驱动区的第二驱动区时，把发动机废气温度升高到设置为低于该标准温度的一个温度的第二目标温度。
16.如权利要求15中所述的用于内燃发动机的废气净化装置，其中，所述第二目标温度是使得其量与流入所述微粒过滤器的微粒的量近似相同的微粒燃烧的温度。
17.一种用于内燃发动机的废气净化装置，包括：
一个微粒过滤器，其被设置在发动机的排气通道内，用于收集发动机的废气中的微粒；以及
一个再生设备，用于使该微粒过滤器再生，该再生设备包括：
第一废气温度升高部分，用于当发动机落入第一驱动区时，把废气温度升高到设置为使微粒燃烧以降低该微粒过滤器中的微粒积累量的一个温度的第一目标温度；以及第二废气温度升高部分，用于当发动机落入不同于所述第一驱动区的第二驱动区时，把废气温度升高到设置为使微粒燃烧的一个温度的第二目标温度，该微粒的量与流入该微粒过滤器微粒的量近似相同。
18.如权利要求17中所述的用于内燃发动机的废气净化装置，其中，所述第二驱动区是与所述第一驱动区相比位于较低车速侧的发动机的驱动区。
19.如权利要求17中所述的用于内燃发动机的废气净化装置，其中，所述废气温度升高部分包括：一个检测部分，用于检测废气温度；以及一个废气温度控制部分，用于基于所检测的废气温度和所述第二目标温度来控制废气温度。
20.如权利要求17中所述的用于内燃发动机的废气净化装置，其中，所述第二废气温度升高部分通过调节以下各项中的至少之一把发动机废气温度升高到所述第二目标温度：通过每一个燃料喷射器以控制发动机扭矩的主喷射的燃料喷射定时，后喷射的另一燃料喷射定时及该后喷射的喷射量，通过从主喷射延迟喷射定时所进行的后喷射，涡轮增压器的涡轮增压，从发动机排气通道到其进气通道的废气再循环量，以及进气通道的开口面积。
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