微粒過濾器再生裝置的製作方法
2023-06-30 12:24:31 2
專利名稱：微粒過濾器再生裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型一般涉及對於微粒濾波器的再生裝置，該裝置用來進行引擎特別是柴油機引擎的廢氣後處理。本實用新型還一般涉及使用這種再生裝置的引擎廢氣清潔裝置。
背景信息柴油機微粒過濾器是微粒物收集裝置，包括由陶瓷等製成的蜂巢整體料。柴油機微粒過濾器一般用來從柴油機引擎排放的廢氣去除微粒物(以下稱為「微粒」)。在工作期間，微粒逐漸積累在柴油機微粒過濾器中。最後，積累的微粒物的量超過允許量並發生阻塞。微粒濾波器一旦被阻塞，這將引起排氣壓力上升，且引擎的工作受到不利影響。結果是，必須周期地從微粒濾波器去除積累的微粒物，使不發生阻塞。
已知用於從柴油機微粒濾波器去除微粒的再生過程，在Japanese Laid-Open Patent Publication No.7-034853有所公開。這一發布的再生過程提出升高廢氣的溫度到正常溫度之上，並將廢氣饋送到過濾器，這樣加熱並燃燒積累的微粒物。
用於確定是否要再生柴油機微粒過濾器的時間的一種已知的方法是，通過測量在過濾器前和後排氣通道內的壓力計算穿越過濾器的壓力差，並基於計算的壓力差和排氣流率(可基於吸入的空氣流率等計算)估計積累的微粒物量。當估計的積累微粒物的量達到預定量時，該系統確定這是使過濾器再生的時間。(參見Japanese Laid-Open Patent Publication No.7-034853)就以上來看，對於業內專業人員從這一公開明顯可見，需要一種改進的再生裝置。本實用新型即是針對這一需要和其它需要，從這一公開這些需要對於業內專業人員是明顯的。
本實用新型的概述已經發現，當基於跨越過濾器的壓力差和排氣流率估計積累的微粒物的量時，如果這時是要使柴油機微粒過濾器再生的時間，則估計的值容易發生變化。當積累的微粒物的估計量小於實際量時，則出現了以下的問題。
當在柴油機過濾器中積累的微粒量小於估計量時，由於微粒的燃燒所產生的熱量超過預計的熱量，並且柴油機微粒過濾器的部分或全部將超過允許溫度。當使用其它方法時，出現相同的問題，諸如根據工作狀態計算每單位時間從引擎釋放的微粒量，並累計該量以估計積累的微粒物量。
本實用新型的一個目的，是要通過控制排氣溫度防止微粒過濾器超過允許溫度，這樣當由於估計值的變化所至等積累微粒物估計量小於實際量時，保護了微粒過濾器。
本實用新型提高了廢氣溫度以便再生微粒過濾器。同時， 當基於每單位時間微粒過濾器的溫度升高量確定微粒過濾器的溫升超過時，降低廢氣中引起的溫度升高量，以便執行再生。
使用這種配置，即使在再生期間由於積累的微粒物的估計量小於實際量，微粒過濾器的溫升變得超過，能夠通過降低廢氣的溫度升高量抑制微粒過濾器溫度的升高，並能夠防止微粒過濾器超過允許溫度。
本實用新型還包括構成一包括這種微粒再生裝置的引擎廢氣清潔裝置的想法。
此外，就以上而言，本實用新型裝有微粒過濾器再生裝置，該裝置包括再生定時確定部分，廢氣溫度增加部分，廢氣溫度增加部分，及溫度升高抑制部分。再生定時確定部分配置為確定再生定時，以便通過燃燒已積累在微粒過濾器中的微粒，使微粒過濾器再生；廢氣溫度增加部分配置為增加廢氣溫度以便再生微粒過濾器。溫度升高抑制部分基於微粒過濾器的溫度，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣的溫度增加量。具體來說，溫度升高抑制部分配置為，當在微粒過濾器再生期間，通過廢氣溫度增加部分微粒過濾器溫度升高升高得太迅速時，使得廢氣溫度升高量至少一較低的值小於在微粒過濾器溫度相對地逐漸升高時的值，並且廢氣溫度升高量的較低值，低於用來使微粒過濾器達到在再生期間目標微粒過濾器溫度的正常值。
從以下參照所附圖示公開的本實用新型優選實施例的詳細說明，本實用新型的這些和其它目的，特性，方式和優點對於業內專業人員將更為明顯。
附圖的簡要說明現在參見形成這一原始公開一部分的附圖圖1是根據本實用新型優選實施例的柴油機引擎的框圖；圖2是一流程圖，表示根據本實用新型對於圖1中所示柴油機引擎所使用柴油機微粒過濾器的再生控制；圖3表示根據本實用新型上述再生控制期間，溫度升高抑制係數與過濾器溫度升高率之間的關係；圖4是圖2所示的流程圖的繼續；圖5示出根據本實用新型在柴油機微粒過濾器再生期間，廢氣溫度與過濾器溫度的變化；圖6是根據本實用新型廢氣溫度反饋控制的流程圖；以及圖7示出在根據本實用新型的上述反饋控制期間設置反饋係數的方法。
優選實施例的詳細說明現在將參照
本實用新型所選實施例。對於業內專業人員從這一公開明顯的是，本實用新型實施例的以下說明只是為說明而提供的，而不是為限制作為所附權利要求及它們的等價物所定義的本實用新型。
首先參見圖1，示出根據本實用新型第一實施例的一直接噴射柴油機引擎1的示意圖。柴油機引擎1最好用於汽車。柴油機引擎1在業內是熟知的。由於柴油機引擎在業內的熟知的，在此將不討論或解釋柴油機引擎1的精確結構。
空氣濾清器(未示出)安裝在空氣吸入通道2的入口部分，以便從吸入柴油機引擎的空氣去除灰塵和顆粒。可變噴嘴渦輪增壓器3與柴油機引擎1配合操作。渦輪增壓器3包括安裝在空氣濾清器下遊的空氣吸入通道2中的壓縮機部分3a及安裝在排氣通道9中的渦輪部分3b。已通過空氣濾清器的吸入的空氣由壓縮機部分3a壓縮並饋送到中間冷卻器4。中間冷卻器4安裝在壓縮機3a的下遊，使得從壓縮機部分3a釋放的吸入的空氣由中間冷卻器4冷卻。節氣門6直接安裝在輔助箱5的上遊。這樣，來自中間冷卻器4被冷卻的吸入空氣，在分布到柴油機引擎1歧管部分的各汽缸之前，通過節氣門6並進入輔助箱5。
關於引擎的主體，柴油機引擎1包括有多個燃油噴嘴7的一個汽缸頭。燃油噴嘴7固定在汽缸頭上，面向每一汽缸燃燒腔體的上部分接近中心。柴油機引擎1的燃油系統包括一共用的軌道8。由油泵(未示出)泵送的燃油通過共用軌道8以通常的方式傳送到噴嘴7。噴嘴7響應從電子控制單元或「ECU」21發送的燃油注入信號操作。噴嘴7被配置和安排在幾個階段執行燃油注入。除了用於控制柴油機引擎1的扭矩的主注入之外，噴嘴7執行用於降低產生的微粒量的引導注入，及用於當柴油機微粒過濾器12被再生時增加廢氣溫度的後注入。引導注入比在主注入更早的定時進行，而後注入比在主注入更遲的定時進行。
同時，渦輪增壓器3的渦輪部分3b安裝在排氣通道9中歧管部分的下遊。渦輪增壓器3的渦輪部分3b有可移動的頁片，其中可移動的頁片的頁片角度根據工作狀態由來自電子控制單元21的增壓控制信號控制。
柴油機微粒過濾器12安裝在微粒部分3b的下遊，以便對廢氣進行後處理。在廢氣通過柴油機微粒過濾器12時，從廢氣去除廢氣中的微粒。用於使廢氣再循環(EGR)的EGR管10連接在排氣通道9與空氣吸入通道2之間(即在這實施例中是輔助箱5)，且EGR控制閥11安裝在EGR管10中。量根據EGR控制閥11的開放度廢氣的適當被再循環到空氣吸入通道2，EGR控制閥響應來自電子控制單元21的EGR控制信號操作。
本實施例中柴油機引擎1的廢氣清潔裝置包括柴油機微粒過濾器12和再生裝置，再生裝置包括如以下討論的電子控制單元21和傳感器31-37。柴油機微粒過濾器12有一由陶瓷等製成的蜂巢整體料。柴油機微粒過濾器12的基本結構在業內是熟知的。由於柴油機微粒過濾器在業內是熟知的，柴油機微粒過濾器12的精確結構在此將不予詳細討論或說明。
電子控制單元21如以下所討論，最好包括帶有控制燃油注入的再生微粒過濾器控制程序的微計算機。電子控制單元21還可包括其它傳統的組件，諸如輸入接口電路，輸出接口電路，及存儲裝置，諸如ROM(只讀存儲器)裝置及RAM(隨機存儲器)裝置。電子控制單元21的微計算機被編程以便控制微粒過濾器12的再生。存儲器電路存儲處理的結果，且控制程序由處理器電路運行。電子控制單元21按通常的方式可操作連接到傳感器31-37。電子控制單元21的內部的RAM存儲操作標誌狀態和各種控制數據。電子控制單元21的內部ROM存儲各種所需的和/或所希望的操作。從這一公開對於業內專業人員明顯的是，電子控制單元21的精確的結構和算法可以是可執行本實用新型功能的硬體和軟體的任意組合。換言之，在本說明書和權利要求中所使用的「裝置加功能」各條款應當包括可用來執行「裝置加功能」條款的功能的任何結構或硬體和/或算法或軟體。
再生裝置的傳感器31-37向電子控制單元21發送信號，用於使柴油機微粒過濾器12再生。廢氣溫度傳感器31和32的配置和排布是為了分別檢測柴油機微粒過濾器12的入口和出口處的廢氣溫度Texhin和Texhout。廢氣溫度傳感器31的配置和排布，是為了產生指示柴油機微粒過濾器12入口處的廢氣溫度Texhin的信號，該信號被發送到電子控制單元21。廢氣溫度傳感器32的配置和排布，是為了產生指示柴油機微粒過濾器12出口處的廢氣溫度Texhout的信號，該信號被發送到電子控制單元21。
過濾器壓力差傳感器33的配置並排布是為檢測跨越架油機微粒過濾器12的壓力差(以下稱為「過濾器壓力差」)ΔPdpf。過濾器壓力差傳感器33的配置產生表示過濾器壓力差的信號，該信號被發送到電子控制單元21。
空氣流量計34的歐洲和排布是為了檢測空氣吸入通道2中的空氣流量。空氣流量計34配置為產生表示空氣吸入通道2的吸入空氣流率的信號，該信號被發送到電子控制單元21。
曲軸角度傳感器35的配置和排布是為了檢測柴油機引擎1的曲軸的曲軸角度。曲軸傳感器35配置為產生表示曲軸角度的信號，該信號被發送到電子控制單元21。
加速器位置傳感器36配置和排布是為了檢測加速器踏板位置量。加速器位置傳感器36配置為產生表示加速器踏板位置量的信號，該信號被發送到電子控制單元21。
節氣門開放度傳感器37的配置和排布是為了檢測節氣閥門6的節氣門開放度。節氣門開放度傳感器37配置為產生表示節氣門開放度的信號，該信號被發送到電子控制單元21。
現在將參照圖2和4的流程圖說明電子控制單元21與柴油機微粒過濾器12相關的操作。首先，在圖2所示的流程圖的步驟S1和S2，電子控制單元12確定柴油機微粒過濾器12的再生定時，即是否是使再生柴油機微粒過濾器12的時間。如果是使再生柴油機微粒過濾器12的時間，則電子控制單元21進到步驟S5，以開始柴油機微粒過濾器12的再生。步驟S1和S2構成再生定時確定部分。
在步驟S1，電子控制單元21讀入過濾器壓力差ΔPdpf及廢氣流率Qexh。基於過濾器壓力差ΔPdpf檢測的值和廢氣流率Qexh，電子控制單元21估計積累的微粒量PM，即在柴油機微粒過濾器12中積累的微粒量。通過參照一個映射估計積累的微粒量PM，該映射中根據過濾器壓力差ΔPdpf及廢氣流率Qexh分配積累的微粒量PM值。廢氣流率Qexh最好基於通過空氣流量計34檢測的吸入礦物流率Qa由電子控制單元21計算。
在步驟S2，電子控制單元21檢驗再生標誌F是否為0。如果電子控制單元21確定再生標誌為0，電子控制單元21進到步驟S3。如果電子控制單元21沒有確定再生標誌為0，則電子控制單元21進到步驟S4。當引擎發動時，再生標誌F設置為0。當是使柴油機微粒過濾器12再生的時間時，再生標誌F設置為1。
在步驟S3，電子控制單元21確定積累的微粒量PM，是否已達到事先建立的作為指示最大允許微粒積累值的規定值PM1。如果電子控制單元21確定該規定的值已經達到，則電子控制單元21進到步驟S4。如果確定規定的值PM1沒有達到，則電子控制單元21進到步驟S11。在步驟S4，電子控制單元21設置再生標誌F為1。
當電子控制單元21確定是使柴油機微粒過濾器12再生的時間時，則電子控制單元21對被控制以升高廢氣溫度的裝置(以下稱為「再生控制裝置」)，設置一裝置控制量增加/降低值dCONT(步驟S5)。
本實施例的再生控制裝置包括噴嘴7，渦輪增壓器3，EGR控制閥11，及吸入空氣節氣閥門6。通過設置值dCONT，至少以下量之一被調節噴嘴7的主噴射定時；噴嘴7的後噴射定時；噴嘴7的後噴射量；渦輪增壓器3的頁片角度；EGR控制閥11的開放度；及吸入空氣節氣閥門6的開放度。
在以下可見，該表示出dCONT項及當廢氣溫度升高時再生控制裝置如何由電子控制單元21控制的描述。
表1
該裝置控制量增加/降低值dCONT設置為一個值，用來增加或降低裝置控制量基值CONT。從根據工作狀態(即噴油量Tp和引擎轉速Ne)分配值dCONT的一映射讀取該裝置控制量增加/降低值dCONT。再生控制裝置(有時是單個裝置，有時是多個裝置)對於其值dCONT根據給狀態不同地設置。為了獲得使積累微粒物達到規定的燃燒溫度的廢氣溫度，根據工作狀態對於一個或多個再生控制裝置設置值dCONT。步驟S5到S10(稍後討論)包括廢氣溫度增加部分。
以下，在步驟S6到S8，電子控制單元21確定在再生期間柴油機微粒過濾器12的溫升是否超過。如果確定溫升是超過的，則電子控制單元21進到步驟S9，在此執行控制以抑制柴油機微粒過濾器12的溫度升高。
在步驟S6，電子控制單元21讀入在柴油機微粒過濾器12的入口和出口處的廢氣溫度Texhin和Texhout，並使用這些溫度的平均值計算柴油機微粒過濾器12(以下稱為「過濾器溫度」)溫度Tdpf(＝k×(Texhin+Texhout)/2，其中k是一係數)。
在步驟S7，電子控制單元21計算過濾器溫度Tdpf每時間單位的升高(以下稱為「過濾器溫度升高率」並由ΔTdpf＝(Tdpf-Tdpf-1)/Δt給出，其中Tdpf-1是前一控制循環的Tdpf值，而Δt是控制循環的周期)。
在步驟S8，電子控制單元21確定ΔTdpf是否大於或等於規定值ΔT1，該值是一事先設置的值，指示柴油機微粒過濾器1 2的溫升是否超過。如果確定過濾器溫度升高率大於或等於ΔT1，電子控制單元21進到步驟S9。如果過濾器溫度升高率小於ΔT1，電子控制單元21進到圖4所示的流程圖步驟S101。
在步驟S9，電子控制單元21設置溫度升高抑制係數Ktdpf(0≤Ktdpf＜1)，用於抑制柴油機微粒過濾器12的溫度升高。溫度升高抑制係數Ktdpf乘以裝置控制量增加/降低值dCONT(dCONT＝dCONT×Ktdpf)。係數Ktdpf對每一再生控制裝置分開設置。對於所有再生控制裝置，過濾器溫度升高率ΔTdpf越大，係數設置的值越小(參見圖3)。步驟S6到S9繼續溫度升高抑制部分。
在步驟10，裝置控制量增加/降低值dCONT添加到裝置控制量基值CONT，以便確定最終裝置控制量CONT(＝CONT+dCONT)。除了燃燒在柴油機微粒過濾器12中積累的微粒，電子控制單元21確定再生是否通過執行圖4中所示流程圖的步驟已結束。
在步驟S101，電子控制單元21讀入廢氣流率Qexh和過濾器溫度Tdpf，並基於廢氣流率Qexh和過濾器溫度Tdpf，估計柴油機微粒過濾器12的再生速度ΔPM(以下稱為過濾器再生速度」，並指示每單位時間燃燒的微粒量)。廢氣流率ΔPM的估計通過參照一映射實現，該映射根據廢氣流率Qexh和過濾器溫度Tdpf分配廢氣流率ΔPM。
在步驟S102，電子控制單元21從在步驟S1估計的積累微粒量PM減去通過燃燒去除的微粒量，以便計算剩餘的微粒量PM(＝PM-ΔPM×Δt，其中Δt是控制循環的周期)。
在步驟S103，電子控制單元21確定積累的微粒量PM是否已降低到事先設置的規定值PM2(＜PM1)，該值指示微粒已被完全去除。如果確定規定的值PM2已經達到，則電子控制單元21降低步驟S104。如果電子控制單元21確定規定的值PM2沒有達到，則電子控制單元21返回主程序。在步驟S204，電子控制單元21設置再生標誌為0，並通過執行後繼的處理把廢氣溫度降低到正常溫度。
當確定積累的微粒量PM沒有達到在圖2所示流程圖的步驟S3規定的值PM1時，電子控制單元21進到步驟S11，並執行正常的引擎控制。當這發生時，使用裝置控制量基值CONT而不作為裝置控制量修改。
這一實施例最好使能夠獲得以下效應。
當柴油機微粒過濾器12再生期間過濾器溫度升高率ΔTdpf大於或等於規定的值ΔT1時，電子控制單元21設置溫度升高抑制係數Ktdpf，以降低廢氣溫度升高量。其結果是，即使由於估計的積累微粒量PM小於實際量，柴油機微粒過濾器12溫升變得過高，柴油機微粒過濾器12的溫度升高也受到降低廢氣溫度升高量的抑制，並能夠防止柴油機微粒過濾器12的溫度超過允許溫度。
現在使用圖5的時序圖詳細說明這一抑制操作。在時間t1，因為積累的微粒量PM已達到規定值PM1，電子控制單元21確定這是再生柴油機微粒過濾器12的時間(S3)。對於根據工作狀態規定的再生控制的裝置控制量基值CONT，設置增加/降低值dCONT，並開始通過升高廢氣溫度進行的再生。較高的廢氣溫度引起柴油機微粒過濾器12的溫度升高，並最終積累的微粒物開始燃燒。
在時間t2，過濾器溫度升高率ΔTdpf等於或大於規定的ΔT1。電子控制單元21確定，柴油機微粒過濾器12的溫升超過(S8)，並設置溫度升高抑制係數Ktdpf(S9)。例如，如果裝置控制量增加/降低值dCONT設置得使作為裝置控制量基值CONT的主噴射定時延遲，則通過使dCONT乘以Ktdpf而降低再生量。就是說，廢氣的溫度升高量ΔTexh降低到低於正常值ΔTexh1，而柴油機微粒過濾器12的溫度升高被抑制。如果溫度升高沒有被抑制，則柴油機微粒過濾器12的溫度將變得過高，如單點鏈線所示。另外，通過降低廢氣的溫升量，過濾器所達到的最大溫度能夠被降低，且能夠使柴油機微粒過濾器1 2達到設置溫度。當過濾器溫度升高率ΔTdpf變得小於規定值ΔT1時，在時間t3廢氣返回正常溫度。
雖然在以上的說明中，廢氣的溫度在再生期間被升高後不變，但最好根據操作狀態改變廢氣溫度。換言之，再生控制裝置能夠被選擇，且裝置控制量增加/降低值dCONT能夠這樣設置，使得當能夠升高廢氣到一個溫度(例如640℃)時，積累在柴油機微粒過濾器12中的微粒能夠被完全燃燒，則升高廢氣溫度到一個第一溫度，並當不能完全燃燒微粒但能夠升高廢氣到一溫度(例如450℃)時，能夠燃燒掉基本等於流入柴油機微粒過濾器12的微粒的量，則升高到一個第二溫度。
最好還計算出在再生期間廢氣溫度已被升高後的實際廢氣溫度與目標廢氣溫度之間的差，並執行反饋控制以便使廢氣溫度匹配目標廢氣溫度。圖6的流程圖是這種反饋控制的一例，並能夠替代圖2的流程圖步驟S5。
在步驟S51，類似於圖2所示流程圖步驟S5，電子控制單元21設置裝置控制量增加/降低值dCONT，用於根據工作狀態調節裝置控制量基值CONT。在步驟S52，電子控制單元21讀入在過濾器入口處的廢氣溫度Texhin。在步驟S53，根據目標廢氣溫度tTexh與溫度Texhin之間的差，電子控制單元21設置反饋係數Kfb。電子控制單元21最好根據工作狀態不同地設置目標廢氣溫度tTexh，使得如前所述根據工作狀態廢氣升高到不同的溫度。如圖7所示，當tTexh與Texhin之間的差較大時，反饋係數Kfb設置為較大值。在步驟S54，裝置控制量增加/降低dCONT乘以Kfb，以便調節dCONT(dCONT＝dCONT×Kfb)。
通過提供有這種反饋功能的柴油機微粒過濾器12，柴油機微粒過濾器12能夠受到保護，並在再生期間廢氣能夠被精確升高到目標溫度，這樣使得微粒能夠很好地燃燒。
這裡用來描述裝置的組件，部分或部件術語「配置」，包括被構造和/或被編程執行所需功能的硬體和/或軟體。此外，在權利要求中作為「裝置加功能」所表達的術語，應當包括能夠用來執行本實用新型該部分功能的任何結構。
程度的術語，諸如這裡使用的「基本上」，「大約」和「近似地」，意思是被修改項的偏差的合理量，使得最終結果沒有明顯變化。例如，這些術語可以解釋為包含修改項至少±5％的偏差，如果這一偏差不會否定它修改的詞語的意義。
本申請要求Japanese Patent Application No.2002-364375的優先權。Japanese Patent Application No.2002-364375的全部公開在這裡結合以資對比。
雖然只是選取了所選擇的實施例說明本實用新型，但業內專業人員從這一公開明顯可見，在不背離如權利要求定義的本實用新型的範圍之下，能夠作出各種變化和修改。此外，根據本實用新型實施例的以上說明只是示例性的，且不是為限制按所附權利要求及其等價物定義的本實用新型。這樣，本實用新型的範圍不限於所公開的實施例。
權利要求
1.一種微粒過濾器再生裝置，包括一個再生定時確定部分，配置為確定再生定時，以便通過燃燒已積累在微粒過濾器中的微粒使微粒過濾器再生；廢氣溫度增加部分，配置為增加廢氣溫度以便使微粒過濾器再生；以及溫度升高抑制部分，配置為基於微粒過濾器的溫度，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量到一個較低值，使得以下至少之一實現，當通過廢氣溫度增加部分再生微粒過濾器期間，微粒過濾器溫度升高太迅速時，廢氣溫度升高量的該較低值小於微粒過濾器溫度相對地逐漸升高時的值，以及廢氣溫度升高量的較低值，低於用來使微粒過濾器達到再生期間目標微粒過濾器溫度的正常值。
2.權利要求1中所述的微粒過濾器再生裝置，其中溫度升高抑制部分配置為降低廢氣溫度升高量，使得當通過廢氣溫度增加部分再生微粒過濾器期間，微粒過濾器的溫度升高太迅速時，廢氣溫度升高的升高量的該較低值小於微粒過濾器溫度相對地逐漸升高時的值。
3.權利要求1中所述的微粒過濾器再生裝置，其中溫度升高抑制部分配置為降低廢氣溫度升高量，使得廢氣溫度升高量的該較低值低於用來使微粒過濾器達到再生期間目標微粒過濾器溫度的正常值。
4.權利要求3中所述的微粒過濾器再生裝置，還包括一個溫度檢測部分，配置為檢測微粒過濾器溫度；以及溫度升高抑制部分還配置為，基於由溫度檢測部分檢測的微粒過濾器溫度，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量。
5.權利要求3中所述的微粒過濾器再生裝置，其中再生定時確定部分包括一個過濾器壓力差檢測部分，配置為檢測微粒過濾器兩端的壓力差，一個廢氣流率檢測部分，配置為檢測廢氣流率，以及一個積累微粒量計算部分，配置為基於由過濾器壓力差部分檢測的過濾器壓力差，及由廢氣流率檢測部分檢測的廢氣流率，計算已積累在微粒過濾器的微粒量，以及再生定時確定部分還配置為確定再生定時，以便通過比較由積累微粒量計算部分計算的積累微粒量與規定量，使微粒過濾器再生。
6.權利要求3中所述的微粒過濾器再生裝置，其中廢氣溫度增加部分包括一個廢氣溫度檢測部分，配置為檢測廢氣溫度，以及一個廢氣溫度控制部分，配置為基於由廢氣溫度檢測部分檢測的廢氣溫度和目標再生廢氣溫度，控制廢氣溫度。
7.權利要求3中所述的微粒過濾器再生裝置，其中廢氣溫度增加部分還配置為，通過調節以下至少之一增加廢氣的溫度用來控制引擎扭矩的主燃油噴射定時，在主燃油噴射之後執行的後燃油噴射的定時和量，由增壓器產生的增壓壓力，從排氣通道到空氣吸入通道再循環的廢氣流率，以及空氣吸入通道開口橫截面積。
8.權利要求3中所述的微粒過濾器再生裝置，其中溫度升高抑制部分包括一個微粒過濾器溫度檢測部分，配置為檢測微粒過濾器溫度，以及過濾器溫度升高率計算部分，配置為計算由微粒過濾器溫度檢測部分檢測的微粒過濾器的過濾器溫度的升高率，以及溫度升高抑制部分還配置為，當由過濾器溫度升高率計算部分計算的過濾器溫度升高率大於或等於規定值時，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量。
9.權利要求8中所述的微粒過濾器再生裝置，其中溫度升高抑制部分還配置為，在由過濾器溫度升高率計算部分計算的過濾器溫度升高率變為較大時，增加由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量的降低。
10.權利要求2中所述的微粒過濾器再生裝置，其中再生定時確定部分包括一個過濾器壓力差檢測部分，配置為檢測微粒過濾器兩端的壓力差，一個廢氣流率檢測部分，配置為檢測廢氣流率，以及一個積累微粒量計算部分，配置為基於由過濾器壓力差部分檢測的過濾器壓力差，及由廢氣流率檢測部分檢測的廢氣流率，計算已積累在微粒過濾器中的微粒量，以及再生定時確定部分還配置為確定再生定時，以便通過比較由積累微粒量計算部分計算的積累微粒量與規定量，使微粒過濾器再生。
11.權利要求2中所述的微粒過濾器再生裝置，其中廢氣溫度增加部分包括一個廢氣溫度檢測部分，配置為檢測廢氣溫度，以及一個廢氣溫度控制部分，配置為基於由廢氣溫度檢測部分檢測的廢氣溫度和目標再生廢氣溫度，控制廢氣溫度。
12.權利要求2中所述的微粒過濾器再生裝置，其中廢氣溫度增加部分還配置為，通過調節以下至少之一增加廢氣的溫度用來控制引擎扭矩的主燃油噴射定時，在主燃油噴射之後執行的後燃油噴射的定時和量，由增壓器產生的增壓壓力，從排氣通道到空氣吸入通道再循環的廢氣流率，以及空氣吸入通道開口橫截面積。
13.權利要求2中所述的微粒過濾器再生裝置，其中溫度升高抑制部分包括一個微粒過濾器溫度檢測部分，配置為檢測微粒過濾器溫度，以及過濾器溫度升高率計算部分，配置為計算由微粒過濾器溫度檢測部分檢測的微粒過濾器的過濾器溫度的升高率，以及溫度升高抑制部分還配置為，當由過濾器溫度升高率計算部分計算的過濾器溫度升高率大於或等於規定值時，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量。
14.權利要求13中所述的微粒過濾器再生裝置，其中溫度升高抑制部分還配置為，在由過濾器溫度升高率計算部分計算的過濾器溫度升高率變為較大時，增加由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量的降低。
15.微粒過濾器再生裝置包括再生定時確定裝置，用於確定再生定時，以便通過燃燒積累在微粒過濾器中的微粒使微粒過濾器再生；廢氣溫度增加裝置，用於增加廢氣溫度以使微粒過濾器再生；以及溫度升高抑制裝置，用於基於微粒過濾器的溫度，降低由廢氣溫度增加裝置引起的廢氣溫度升高量到一個較低值，使得以下至少之一當通過廢氣溫度增加部分再生微粒過濾器期間，微粒過濾器溫度升高太迅速時，廢氣溫度升高量的該較低值小於微粒過濾器溫度相對地逐漸升高時的值，以及廢氣溫度升高量的該較低值低於用來使微粒過濾器達到再生期間目標微粒過濾器溫度的正常值。
16.一種引擎廢氣清潔裝置，包括一個微粒過濾器，配置為安裝在引擎的排氣通道中並配置為從廢氣收集微粒物；以及一個再生裝置，配置為再生微粒過濾器，該再生裝置包括一個再生定時確定部分，配置為確定再生定時，以便通過燃燒已積累在微粒過濾器中的微粒使微粒過濾器再生；一個廢氣溫度增加部分，配置為增加廢氣溫度以便使微粒過濾器再生；以及一個溫度升高抑制部分，配置為基於微粒過濾器的溫度，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量到一個較低值，使得以下至少之一實現當通過廢氣溫度增加部分再生微粒過濾器期間，微粒過濾器溫度升高太迅速時，廢氣溫度升高量的較低值小於微粒過濾器溫度相對地逐漸升高時的值，以及廢氣溫度升高量的較低值，低於用來使微粒過濾器達到再生期間目標微粒過濾器溫度的正常值。
17.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中廢氣溫度增加部分配置為，當再生裝置使微粒過濾器再生時，按工作狀態把廢氣升高為不同的溫度。
18.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中溫度升高抑制部分配置為降低廢氣溫度升高量，使得當通過廢氣溫度增加部分再生微粒過濾器期間，微粒過濾器的溫度升高太迅速時，廢氣溫度升高的升高量的該較低值小於微粒過濾器溫度相對地逐漸升高時的值。
19.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中溫度升高抑制部分配置為降低廢氣溫度升高量，使得廢氣溫度升高量的該較低值低於用來使微粒過濾器達到再生期間目標微粒過濾器溫度的正常值。
20.權利要求19所述的引擎廢氣清潔裝置，還包括一個溫度檢測部分，配置為檢測微粒過濾器溫度；以及溫度升高抑制部分還配置為，基於由溫度檢測部分檢測的微粒過濾器溫度，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量。
21.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中再生定時確定部分包括一個過濾器壓力差檢測部分，配置為檢測微粒過濾器兩端的壓力差，一個廢氣流率檢測部分，配置為檢測廢氣流率，以及一個積累微粒量計算部分，配置為基於由過濾器壓力差部分檢測的過濾器壓力差，及由廢氣流率檢測部分檢測的廢氣流率，計算已積累在微粒過濾器中的微粒量，以及再生定時確定部分還配置為確定再生定時，以便通過比較由積累微粒量計算部分計算的積累微粒量與規定量，使微粒過濾器再生。
22.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中廢氣溫度增加部分包括一個廢氣溫度檢測部分，配置為檢測廢氣溫度，以及一個廢氣溫度控制部分，配置為基於由廢氣溫度檢測部分檢測的廢氣溫度和目標再生廢氣溫度，控制廢氣溫度。
23.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中廢氣溫度增加部分還配置為，通過調節以下至少之一增加廢氣的溫度用來控制引擎扭矩的主燃油噴射定時，在主燃油噴射之後執行的後燃油噴射的定時和量，由增壓器產生的增壓壓力，從排氣通道到空氣吸入通道再循環的廢氣流率，以及空氣吸入通道開口橫截面積。
24.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中溫度升高抑制部分包括一個微粒過濾器溫度檢測部分，配置為檢測微粒過濾器溫度，以及過濾器溫度升高率計算部分，配置為計算由微粒過濾器溫度檢測部分檢測的微粒過濾器的過濾器溫度的升高率，以及溫度升高抑制部分還配置為，當由過濾器溫度升高率計算部分計算的過濾器溫度升高率大於或等於規定值時，降低由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量。
25.權利要求16所述的引擎廢氣清潔裝置，其中溫度升高抑制部分還配置為，在由過濾器溫度升高率計算部分計算的過濾器溫度升高率變為較大時，增加由廢氣溫度增加部分引起的廢氣溫度升高量的降低。
全文摘要
一種微粒過濾器再生裝置配置為，使從引擎廢氣收集微粒的微粒過濾器再生。該微粒過濾器再生裝置配置為，當由於估計的變化所至估計積累微粒量低於實際量時，防止微粒過濾器溫度超過再生期間允許溫度。當微粒過濾器的每單位時間的溫度升高量大於再生期間規定值時，確定微粒過濾器的溫度將迅速超過允許溫度，且廢氣的溫度升高量ΔTexh被降低(ΔTexh1是正常溫度升高量)。每時間單位溫度升高越大，廢氣溫度升高量降低得越多。
文檔編號F02D41/04GK1519462SQ20031012092
公開日2004年8月11日 申請日期2003年12月16日 優先權日2002年12月16日
發明者大竹真, 一, 川島純一, 哉, 筒本直哉, 德, 近藤光德, 井上尊雄, 雄, 古賀俊雅, 雅 申請人:日產自動車株式會社