柴油機微粒濾清器的微粒沉積量的推算裝置和推算方法
2023-10-27 15:04:57 2
專利名稱：柴油機微粒濾清器的微粒沉積量的推算裝置和推算方法
技術領域：
本發明涉及捕獲柴油發動機排放的微粒的柴油機微粒濾清器，更具體地說，涉及濾清器中微粒沉積量的推算。
背景技術：
日本專利局在1996年公告的Tokkai Hei8-109818公開一種推算捕獲的微粒量，以便再生柴油機微粒濾清器(下面稱為DPF)的方法。
DPF被設置在柴油發動機的排氣道中，以便捕獲包含在從柴油發動機排放的排氣中的微粒。當DPF捕獲到預定數量的微粒時，藉助升高DPF的溫度的操作，燃燒捕獲的微粒，從而DPF再次能夠捕獲微粒。這種過程被稱為DPF再生。通過操縱柴油發動機的燃油噴射量或者噴射正時，或者通過利用加熱裝置加熱DPF，升高DPF溫度。
根據沉積在DPF中的微粒的數量，確定是否要再生DPF。在現有技術中，根據在流過DPF的排氣中產生的壓力損失，推算微粒沉積量。更具體地說，通過差壓傳感器檢測DPF上遊的排氣道的壓力和DPF下遊的排氣道的壓力之間的差壓，當差壓達到預定值時，確定在DPF中捕獲了預定量的微粒。
與應用的再生DPF的方法無關，在再生期間消耗更多的能量，以便與非再生期間相比，增大DPF的溫度。從而，如果DPF中的微粒沉積量被推算成大於實際沉積量，那麼再生頻率增大，導致能耗的增大。如果DPF中的微粒沉積量被推算成小於實際沉積量，那麼DPF中的實際微粒沉積量超過預定量，從而必須過度升高DPF的溫度，以在再生期間燃燒大量的微粒，從而降低DPF的壽命。
為了恰當地再生DPF，必須高度準確地檢測差壓。為此，現有技術提出根據排氣流量和DPF溫度，校正差壓傳感器檢測的差壓的數值。
發明內容
根據發明人進行的實驗，差壓傳感器檢測差壓的精度取決於差壓傳感器的環境溫度以及排氣流量和DPF溫度。
於是，本發明的目的是通過把差壓傳感器的環境溫度包含到與差壓的檢測相關的參數中，增大差壓傳感器檢測差壓的精度。
為了實現上述目的，本發明提供一種推算設置在柴油發動機的排氣道中的柴油機微粒濾清器中的微粒沉積量的推算設備。推算設備包括檢測排氣道中的排氣中，由濾清器產生的壓力損失的差壓傳感器，和一個可編程控制器。控制器被編程為根據壓力損失推算微粒沉積量，確定差壓傳感器的溫度是否在預定範圍內，當差壓傳感器的溫度不在預定範圍內時，限制根據壓力損失的微粒沉積量的推算。
本發明還提供一種推算方法，包括檢測排氣道中的排氣中，由濾清器產生的壓力損失，根據壓力損失推算微粒沉積量，確定差壓傳感器的溫度是否在預定範圍內，當差壓傳感器的溫度不在預定範圍內時，禁止根據壓力損失的微粒沉積量的推算。
在說明書的剩餘部分中陳述並在附圖中表示了本發明的細節以及其它特徵和優點。
圖1是應用本發明的DPF再現設備的示意方框圖。
圖2是圖解說明根據本發明，由控制器執行的微粒沉積量計算例程的流程圖。
圖3圖解說明控制器保存的柴油發動機的工作區。
圖4圖解說明環境溫度Ts和差壓傳感器的檢測誤差之間的關係。
圖5圖解說明車速VSP和差壓傳感器的檢測誤差之間的關係。
圖6是圖解說明在操作區A1中，控制器執行的微粒沉積量推算子例程的流程圖。
圖7圖解說明控制器保存的推算轉換車速校正量ΔV1的特徵曲線圖。
圖8圖解說明控制器保存的單位時間的微粒排放量ΔPM的特徵曲線圖。
圖9圖解說明控制器保存的微粒沉積量SUMPM2的特徵曲線圖。
圖10是圖解說明在操作區A2中，控制器執行的微粒沉積量推算子例程的流程圖。
圖11圖解說明控制器保存的推算轉換車速校正量ΔV2的特徵曲線圖。
圖12A和12B是圖解說明微粒沉積量計算例程的執行結果的正時圖。
具體實施例方式
參見圖1，驅動車輛的柴油發動機1配有吸入空氣的進氣道2，和排放排氣的排氣道3。進氣道2和排氣道3與柴油發動機1的多個燃燒室連接。柴油發動機1配有在進氣道2中的從自外界吸入的空氣中除去灰塵的空氣濾清器21，對進氣加壓的渦輪增壓器19的壓縮機19B，和冷卻進氣的中冷器20。柴油發動機1配有在每個燃燒室的上部把燃油噴入來自進氣道2的空氣中的噴油器8。燃油通過共軌7從供油泵6被供給噴油器8。
柴油發動機1配有渦輪增壓器19的渦輪19A，和排氣道3中的捕獲排氣中的微粒的DPF 4。渦輪增壓器19的壓縮機19B和渦輪19A一起在公共旋轉軸上旋轉，並且由於藉助排氣道3的排氣的能量，由於通過渦輪19A的壓縮機19B的旋轉，壓縮空氣被提供給柴油發動機1。
渦輪19A具有「可變幾何形狀系統」，其中利用可變噴嘴19C以低轉速降低排氣氣流的橫截面面積，以便保持排氣壓力。根據負壓通過膜片式作動器驅動可變噴嘴19C。
噴油器8的燃油噴射量和噴射正時，以及對驅動可變噴嘴19C的膜片式作動器的負壓的供給分別由來自發動機控制器11的輸出信號控制。
發動機控制器11包括微計算機，微計算機包括中央處理器(CPU)，只讀存儲器(ROM)，隨機存取存儲器(RAM)和輸入/輸出接口(I/O接口)。控制器還可包括一個以上的微計算機。
為了實現這些控制，提供了各種傳感器，檢測數據通過信號電路被輸入發動機控制器11。
這些傳感器包括(但不限於)檢測柴油發動機1的曲軸轉角的曲軸轉角傳感器13，檢測進氣道2的進氣流量的空氣流量計15，檢測DPF 4上下遊的差壓ΔP的差壓傳感器12，檢測車輛裝備的加速踏板的壓下量的加速踏板壓下傳感器14，檢測車輛的行駛距離的裡程表16，檢測DPF 4的入口溫度的溫度傳感器5A，檢測DPF 4的出口溫度的溫度傳感器5B，檢測車速VSP的車速傳感器17，和檢測差壓傳感器12的環境溫度Ts的溫度傳感器18。DPF 4上下遊的差壓ΔP對應於DPF 4引起的壓力損失。環境溫度Ts表示圍繞差壓傳感器12的大氣的溫度。
就噴油器8的燃油噴射量來說，為了防止在接近柴油發動機1的滿負載時產生大量的煙塵，根據由進氣道2的空氣流量計算的柴油發動機1的每個氣缸的進氣量Q，和由柴油發動機1的曲軸轉角計算的轉速N，最大噴射量被事先設置為噴油器8的燃油噴射量。
控制器11根據加速踏板壓下量計算噴油器8的基本燃油噴射量，對基本燃油噴射量加上取決於最大噴射量的限度，通過把等於限制之後的值的脈衝信號輸出給噴油器8，控制燃油噴射量和燃油噴射正時。
就DPF 4的再生來說，發動機控制器11計算DPF 4的微粒沉積量，如果計算值等於或大於應進行再生的基準值，那麼開始DPF 4的再生。
如上所述，通過利用本領域中已知的方法，比如延遲噴油器8的燃油噴射正時或者在主噴射之後進行後噴射，升高排氣的溫度來進行DPF 4的再生。
根據本發明的微粒沉積量推算設備由發動機控制器11和上述各種傳感器構成。
本質上，發動機控制器11根據DPF 4中的壓力損失，推算DPF 4中的微粒沉積量。DPF 4中的壓力損失等於差壓傳感器12檢測的差壓。
這裡，差壓傳感器具有差壓檢測精度隨著排氣流量的降低而下降的獨特特性。從而，在車用柴油發動機1中，隨著車速降低，差壓檢測誤差往往會增大。
根據發明人進行的研究，差壓傳感器的差壓檢測精度還受差壓傳感器的環境溫度影響。
參見圖4，差壓檢測精度在差壓傳感器的環境溫度等於或小於第一預定溫度TLIML的低溫區，和差壓傳感器的環境溫度等於或大於第二預定溫度TLIMU的高溫區中下降。通過實驗確定第一預定溫度TLIML在攝氏零度附近，第二預定溫度TLIMU在攝氏90度附近。
考慮到差壓傳感器的這種獨特的檢測精度特性，微粒沉積量推算設備限制根據差壓推算微粒沉積量的操作區域。當不根據差壓推算微粒沉積量時，推算設備利用累積方法推算微粒沉積量。
下面說明推算微粒沉積量的差壓方法和累積方法。
差壓方法是根據DPF 4上下遊的差壓ΔP推算微粒沉積量的方法。
如圖9中所示，DPF 4中的微粒沉積量可被表示成使DPF 4上下遊的差壓ΔP和DPF 4的排氣流量Qexh作為參數的函數。當排氣流量Qexh恆定時，差壓ΔP與微粒沉積量的增大相適應地升高。從而，通過利用具有如圖9中所示的特徵曲線的圖，可根據差壓ΔP和排氣流量Qexh確定微粒沉積量，該圖事先定義了關於多個不同的微粒沉積量，排氣流量Qexh和差壓ΔP之間的關係。這種推算方法將被稱為差壓方法。
排氣流量Qexh根據空氣流量計15檢測的進氣流量，DPF 4內的排氣溫度，差壓ΔP和柴油發動機1的燃油噴射率Q來計算。美國專利6698192公開了利用這些參數計算排氣流量Qexh的方法。DPF 4中的排氣溫度被確定為由上遊溫度傳感器5A和下遊溫度傳感器5B檢測的溫度的平均值。
累積方法是通過累積根據柴油發動機1的運轉條件確定的單位時間的微粒沉積量，計算微粒沉積量的方法。柴油發動機1的負載和轉速N被用作運轉條件。利用具有圖8中所示的特徵曲線的圖，計算單位時間內DPF 4中的微粒沉積量，該圖事先定義柴油發動機1的負載和轉速與單位時間內DPF 4中的微粒沉積量之間的關係。柴油發動機1的負載可由燃油噴射量Q或者加速踏板壓下量表示。
差壓方法和累積方法都是眾所周知的推算DPF中的微粒沉積量的方法。
參見圖3，為了確定要應用的推算微粒沉積量的方法，發動機控制器11根據車速VSP和差壓傳感器12的環境溫度，把車輛的行駛條件分成區域A2、A1、B和C。
當車速沒有超過預定的推算轉換(change-over)車速Vtr時，車輛的行駛條件被歸入區域C中，而不管差壓傳感器12的環境溫度。在區域C中，發動機控制器11應用累積方法來推算DPF 4中的微粒沉積量，而不是根據差壓來推算微粒沉積量。一般來說，推算轉換車速Vtr的取值在50-70公裡/小時的範圍內。但是，推算轉換車速Vtr根據車輛條件，例如從柴油發動機1排放的排氣的量而不同，於是應被確定以便符合車輛條件。
當車速超過推算轉換車速Vtr時，發動機控制器11通過分別對其中差壓傳感器12的環境溫度Ts等於或小於第一預定溫度TLIML的區域A2，其中環境溫度Ts等於或大於第二預定溫度TLIMU的區域A1，和其中溫度Ts介於第一預定溫度TLIML和第二預定溫度TLIMU之間的區域B應用一種不同的方法，進行微粒沉積量推算。
從圖4中看出，在區域B中，差壓傳感器12表現出良好的差壓檢測精度。此外，參見圖5，利用差壓方法推算微粒沉積量的精度隨著車速VSP的增大而提高。圖5中所示的特徵曲線眾所周知，圖5中的兩條曲線之間的差異指示與差壓傳感器中的個體差異相應的誤差變化的範圍。
因此，在區域B中，發動機控制器11應用差壓方法來推算微粒沉積量。
另一方面，在區域A1和區域A2中，差壓傳感器12的差壓檢測精度降低。在這些區域中，發動機控制器11向上校正推算轉換車速Vtr，使得只有當車速VSP超過校正後的推算轉換車速時，才應用差壓方法推算DPF 4中的微粒沉積量。
發動機控制器11根據推算的微粒沉積量進行DPF 4的再生。
下面，參考圖2，詳細說明發動機控制器11執行的推算DPF 4中的微粒沉積量的例程。
在柴油發動機1工作時，發動機控制器11每隔10毫秒執行該例程。
在步驟S1，發動機控制器11讀取溫度傳感器18檢測的差壓傳感器12的環境溫度Ts，和車速傳感器17檢測的車速VSP。
在步驟S2，發動機控制器11確定車速VSP是否超過推算轉換車速Vtr。當車速VSP超過推算轉換車速Vtr時，這表示行駛條件對應於區域A1、A2、B之一。當車速VSP沒有超過推算轉換車速Vtr時，這表示行駛條件對應於區域C。
當步驟S2的確定結果是否定的時，或者換句話說，當行駛條件對應於區域C時，發動機控制器11利用累積方法在步驟S9和S10中計算DPF4中的微粒沉積量SUMPM。更具體地說，在步驟S9中，發動機控制器11通過參考事先保存在ROM中的具有圖8中所示特徵曲線的圖，根據柴油發動機1的負載和轉速N，確定單位時間內DPF 4中的微粒沉積量ΔPM。當發動機負載和轉速N增大時，該圖提供的微粒沉積量ΔPM取較大的值。單位時間被事先設置成等於例程執行時間間隔。利用確定的單位時間的微粒沉積量ΔPM，發動機控制器11根據下面的等式(1)，按照累積方法計算DPF 4中的微粒沉積量SUMPM1。
SUMPM1＝SUMPM(old)+ΔPM其中SUMPM(old)＝在前一例程的執行期間計算的微粒沉積量SUMPM。
隨後，在步驟S10中，發動機控制器11把根據累積方法計算的微粒沉積量SUMPM1保存在RAM中作為微粒沉積量SUMPM。在步驟S10的處理之後，發動機控制器11結束該例程。應注意的是當從差壓方法轉換到累積方法時，在先前的執行期間，由差壓方法計算的微粒沉積量被用作等式(1)中的SUMPM(old)。
同時，如果步驟S2的確定結果是肯定的，或者換句話說，當行駛條件對應於區域A1、A2和B之一時，發動機控制器11在步驟S3確定差壓傳感器12的環境溫度Ts是否等於或大於第二預定溫度TLIMU。當差壓傳感器12的環境溫度Ts等於或大於第二預定溫度TLIMU時，這表示行駛條件對應於區域A2。
這種情況下，發動機控制器11通過執行圖6中所示的子例程在步驟S5中計算DPF 4中的微粒沉積量SUMPM，來推算區域A1中的微粒沉積量。在步驟S5的處理之後，發動機控制器11終止該例程。
當步驟S3的確定結果是否定的時，或者換句話說，當行駛條件對應於區域A1或區域B時，發動機控制器11在步驟S4確定差壓傳感器12的環境溫度是否等於或小於第一預定溫度TLIML。當差壓傳感器12的環境溫度Ts等於或小於第一預定溫度TLIML時，這表示行駛條件對應於區域A1。這種情況下，發動機控制器11通過執行圖10中所示的子例程在步驟S6中計算DPF 4中的微粒沉積量SUMPM，來推算區域A2中的微粒沉積量。在步驟S6的處理之後，發動機控制器11終止該例程。
當步驟S4的確定結果是否定的時，這表示行駛條件對應於區域B。這種情況下，發動機控制器11在步驟S7和S8中利用差壓方法來計算DPF 4中的微粒沉積量。更具體地說，在步驟S7中，發動機控制器11首先讀出差壓傳感器12檢測的DPF 4上下遊的差壓ΔP，或者換句話說，DPF 4的壓力損失。此外，利用前面提及的公知方法計算排氣流量Qexh。發動機控制器11通過參考事先保存在ROM中的具有圖9中所示特徵曲線的圖，根據壓力損失ΔP和排氣流量Qexh，確定DPF 4中的微粒沉積量SUMPM2。
隨後，在下一步驟S8，發動機控制器11把根據差壓方法計算的DPF4中的微粒沉積量SUMPM2保存在RAM中作為微粒沉積量SUMPM。在步驟S8的處理之後，發動機控制器11終止該例程。
下面參考圖6，說明推算區域A1中的微粒沉積量的子例程。
首先在步驟S21中，發動機控制器11讀出溫度傳感器18檢測的差壓傳感器12的環境溫度Ts，和車速傳感器17檢測的車速VSP。
隨後在步驟S22中，發動機控制器11通過參考事先保存在ROM中的具有圖7中所示特徵曲線的圖，根據差壓傳感器12的環境溫度Ts，確定推算轉換車速的增大校正量ΔV1。在該圖中，隨著環境溫度Ts增大，增大校正量ΔV1取值更大。增大校正量ΔV1的這種特性對應於圖4中所示的當環境溫度Ts升高到第二預定溫度TLIMU以上時，差壓傳感器12的差壓檢測誤差增大的特性。
隨後在步驟S23中，發動機控制器11通過把增大校正量ΔV1加入推算轉換車速Vtr中，計算校正後的推算轉換車速Vtr1。
隨後在步驟S24中，發動機控制器11確定車速VSP是否超過校正後的推算轉換車速Vtr1。當步驟S24的確定結果是肯定的時，或者換句話說，當車速VSP超過校正後的推算轉換車速Vtr1時，發動機控制器11在步驟S27和S28中利用差壓方法，計算DPF 4中的微粒沉積量SUMPM。步驟S27的處理和步驟S7的相同，步驟S28的處理與步驟S8的相同。在步驟S27和S28的處理之後，發動機控制器11終止該子例程。
當步驟S24的確定結果是否定的時，或者換句話說，當車速VSP沒有超過校正後的推算轉換車速Vtr1時，發動機控制器11在步驟S25和S26中利用累積方法，計算DPF 4中的微粒沉積量。步驟S25的處理和步驟S9的相同，步驟S26的處理與步驟S10的相同。在步驟S25和S26的處理之後，發動機控制器11終止該子例程。
下面參考圖10，說明推算區域A2中的微粒沉積量的子例程。
首先在步驟S31中，發動機控制器11讀出溫度傳感器18檢測的差壓傳感器12的環境溫度Ts，和車速傳感器17檢測的車速VSP。
隨後在步驟S32中，發動機控制器11通過參考事先保存在ROM中的具有圖11中所示特徵曲線的圖，根據差壓傳感器12的環境溫度Ts，確定推算轉換車速的增大校正量ΔV2。在該圖中，隨著環境溫度Ts減小，增大校正量ΔV2取值更大。增大校正量ΔV2的這種特性對應於圖4中所示的當環境溫度Ts低於第一預定溫度TLIML時，差壓傳感器12的差壓檢測誤差增大的特性，和圖5中所示的當車速VSP增大時，微粒沉積量的推算誤差降低的特性。
隨後在步驟S33中，發動機控制器11通過把增大校正量ΔV2加入推算轉換車速Vtr中，計算校正後的推算轉換車速Vtr2。
隨後在步驟S34中，發動機控制器11確定車速VSP是否超過校正後的推算轉換車速Vtr2。當步驟S34的確定結果是肯定的時，或者換句話說，當車速VSP超過校正後的推算轉換車速Vtr2時，發動機控制器11在步驟S37和S38中利用差壓方法，計算DPF 4中的微粒沉積量SUMPM。步驟S37的處理和步驟S7的相同，步驟S38的處理與步驟S8的相同。在步驟S37和S38的處理之後，發動機控制器11終止該子例程。
當步驟S34的確定結果是否定的時，或者換句話說，當車速VSP沒有超過校正後的推算轉換車速Vtr2時，發動機控制器11在步驟S35和S36中利用累積方法，計算DPF 4中的微粒沉積量。步驟S35的處理和步驟S9的相同，步驟S36的處理與步驟S10的相同。在步驟S35和S36的處理之後，發動機控制器11終止該子例程。
從而，利用與區域A1、A2、B和C對應的方法，計算DPF 4中的微粒沉積量。當計算的微粒沉積量達到預定數量時，發動機控制器11通過應用前面提及的公知方法再生DPF 4。
下面參考圖12A和12B，說明通過執行上面的例程推算的DPF 4中的微粒沉積量SUMPM的變化。
這裡，將說明當車輛在差壓傳感器12的環境溫度Ts等於或小於第一預定溫度TLIML的區域C和A2中啟動和加速時，DPF 4的微粒沉積量SUMPM的變化。
緊接在車輛啟動之後，車速VSP等於或小於推算轉換車速Vtr，於是，行駛條件對應於區域C。因此，發動機控制器11使用累積方法在步驟S9和S10中計算微粒沉積量SUMPM。計算的微粒沉積量SUMPM由位於表示實際沉積量的細線的上方和下方的粗線保持在圖12B中所示的誤差範圍內。上方的粗線表示推算的沉積量的波動上限，下方的粗線表示推算的沉積量的波動下限。
不斷增大的車速VSP在時間t1超過推算轉換車速Vtr。假定此時差壓傳感器12的環境溫度Ts對應於圖11中的低於第一預定溫度TLIML的溫度a，從時間t1向前的行駛條件對應於區域A2。從而，從時間t1向前，發動機控制器11利用圖10中的子例程在步驟S6中計算微粒沉積量SUMPM。更具體地說，發動機控制器11從具有圖11中所示特徵曲線的圖中獲得校正量b，校正量b用作對應於溫度a的推算轉換車速的增大校正量ΔV2。
發動機控制器11隨後通過把校正量b加入到如圖12A中所示的推算轉換車速Vtr中，計算校正後的推算轉換車速Vtr2，並在步驟S35和S36中根據累積方法微粒沉積量SUMPM，直到車速VSP超過校正後的推算轉換車速Vtr2。當在時間t2，車速VSP超過校正後的推算轉換車速Vtr2時，發動機控制器11在之後的步驟S37和S38中，根據差壓方法計算微粒沉積量SUMPM。
另一方面，如果從時間t1向前，推算轉換車速Vtr沒有根據差壓傳感器12的環境溫度Ts向上增大，那麼當車速VSP一超過推算轉換車速Vtr，行駛條件就從區域C轉換到區域A2，並且推算方法從累積方法轉換成差壓方法時，當方法被轉換時，推算量SUMPM相對於實際沉積量的誤差範圍增大，如圖中的點線所示。
這是因為當環境溫度Ts低時，差壓傳感器12的誤差範圍擴大，如圖4中所示。根據本發明，在區域A2中，推算轉速車速Vtr被向上校正與環境溫度Ts對應的增大校正量ΔV2，從而在時間t2之前，不應用差壓方法。從而，推算量SUMPM的誤差範圍可被保持在累積方法的誤差範圍之內。
從車速VSP超過校正的推算轉速車速Vtr2的時間t2向前，利用差壓方法計算微粒沉積量SUMPM。這種情況下，如圖12中的粗線所示，與圖中的虛線表示的累積方法的誤差範圍相比，差壓方法的誤差範圍變窄。
從而，在時間t2從累積方法轉換成差壓方法使得始終能夠根據行駛條件，應用具有關於推算DPF 4中的微粒沉積量的兩種推算方法的較窄誤差範圍的推算方法。從而，與推算轉換車速Vtr未被向上校正的情況相比，圖12A的區段D中的微粒沉積量推算精度得到提高。
圖12A和12B與區域A2中的微粒沉積量推算誤差有關，但是同樣地在區域A1中，利用對應於差壓傳感器12的環境溫度Ts的增大校正量ΔV1，向上校正推算轉換車速Vtr，於是同樣始終根據行駛條件，應用具有較窄誤差範圍的推算方法。
根據上述DPF再生設備，能夠與行駛條件無關地高度精確地推算DPF 4中的微粒沉積量，DPF 4中的微粒沉積量充當實現再生的觸發信號。從而，能夠節省DPF再生期間消耗的能量的量。
2004年8月6日在日本提交的Tokugan 2004-230711的內容在此引為參考。
雖然上面參考本發明的一些實施例說明了本發明，不過本發明並不局限於上述實施例。在權利要求的範圍內，本領域的技術人員會想到實施例的各種修改和變化。
例如，在上面的實施例中，差壓傳感器12的環境溫度Ts由在差壓傳感器12附近專門為此設置的溫度傳感器18檢測，不過通過利用和環境溫度Ts具有關聯性的參數，例如發動機室內的溫度，可檢測差壓傳感器12的環境溫度Ts。這種情況下，溫度傳感器18可被省略。還可把溫度傳感器直接包含在差壓傳感器12內，代替測量環境溫度，直接測量差壓傳感器12的溫度。
在上面的實施例中，利用傳感器檢測控制所需的參數，但是本發明可被應用於能夠利用所要求的參數進行所要求的處理的任何微粒沉積量推算設備，而不管參數是如何獲得的。
在上面的實施例中，在車速VSP超過推算轉換車速Vtr的情況下，根據區域A1和A2中的差壓傳感器12的環境溫度Ts，向上校正推算轉換車速Vtr，但是代替向上校正推算轉換車速Vtr，在區域A1和A2中可簡單地禁止應用差壓方法，使得在區域A1和A2中只利用累積方法來推算DPF 4中的微粒沉積量。
其中要求獨佔性的本發明的實施例被如下限定。
權利要求
1.一種柴油機微粒濾清器的微粒沉積量的推算裝置，用於推算設置在柴油發動機(1)的排氣道(3)中的柴油機微粒濾清器(4)中的微粒沉積量，包括差壓傳感器裝置(12)，用於檢測排氣道(3)中的排氣中由濾清器(4)產生的壓力損失；和可編程控制器(11)，所述可編程控制器(11)被編程為根據壓力損失推算微粒沉積量(S7)；確定差壓傳感器(12)的溫度是否在預定範圍內(S2-S4)；和當差壓傳感器(12)的溫度不在預定範圍內時，禁止根據壓力損失的微粒沉積量的推算(S25，S26，S35，S36)。
2.按照權利要求1所述的推算設備，其中柴油發動機(1)是驅動車輛的發動機，推算設備還包括檢測車速的傳感器(17)，控制器(11)還被編程為當車速等於或低於預定的推算轉換車速時，禁止根據壓力損失的微粒沉積量的推算(S9、S10)。
3.按照權利要求2所述的推算設備，其中控制器(11)還被編程為當差壓傳感器(12)的溫度不在預定範圍內時，通過把與差壓傳感器(12)的溫度對應的增大校正量加入推算轉換車速中，計算校正的推算轉換車速(S23、S33)，並在等於或小於校正後的推算轉換車速的車速下，禁止根據壓力損失的微粒沉積量的推算(S25、S26、S35、S36)。
4.按照權利要求3所述的推算設備，其中控制器(11)還被編程為當差壓傳感器(12)的溫度高於預定範圍時，隨著差壓傳感器(12)的溫度的升高，增加增大校正量(S22、S32)。
5.按照權利要求3所述的推算設備，其中控制器(11)還被編程為當差壓傳感器(12)的溫度低於預定範圍時，隨著差壓傳感器(12)的溫度的降低，增加增大校正量(S22、S32)。
6.按照權利要求1-5任意之一所述的推算設備，其中推算設備還包括檢測差壓傳感器(12)的環境溫度的溫度傳感器(18)，控制器(11)還被編程為根據溫度傳感器(18)的檢測值，確定差壓傳感器(12)的溫度是否在預定範圍之內。
7.按照權利要求1-5任意之一所述的推算設備，其中控制器(11)還被編程為當根據壓力損失推算微粒沉積量時，隨著壓力損失的增大，增大推算的微粒沉積量。
8.按照權利要求7所述的推算設備，其中控制器(11)還被編程為當排氣道(3)中的排氣流量增大時，增大推算的微粒沉積量(S7、S27、S37)。
9.按照權利要求1-5任意之一所述的推算設備，其中控制器(11)還被編程為當根據壓力損失的微粒沉積量的推算被禁止時，通過累積單位時間的微粒沉積量，推算微粒沉積量(S9、S10、S25、S26、S35、S36)。
10.按照權利要求9所述的推算設備，其中控制器(11)還被編程為根據柴油發動機(1)的負載和轉速，設置單位時間的微粒沉積量。
11.一種柴油機微粒濾清器的微粒沉積量的推算方法，用於推算設置在柴油發動機(1)的排氣道(3)中的柴油機微粒濾清器(4)中的微粒沉積量，包括檢測排氣道(3)中的排氣中由濾清器(4)產生的壓力損失；根據壓力損失推算微粒沉積量(S7)；確定差壓傳感器(12)的溫度是否在預定範圍內(S2-S4)；和當差壓傳感器(12)的溫度不在預定範圍內時，禁止根據壓力損失的微粒沉積量的推算(S25，S26，S35，S36)。
全文摘要
根據差壓傳感器(12)檢測的濾清器(4)中的壓力損失，推算設置在車用柴油發動機(1)的排氣道(3)中的柴油機微粒濾清器(4)中的微粒沉積量。當差壓傳感器(12)的溫度不在預定溫度範圍內時，限制基於壓力損失的微粒沉積量的推算，相反，通過累積單位時間的微粒沉積量，推算微粒沉積量。這種情況下，防止在預定溫度範圍之外的推算誤差的增大。此外，通過根據車速有選擇地應用這些推算方法，能夠提高在預定溫度範圍之內，推算微粒沉積量的精度。
文檔編號F01N3/02GK1757886SQ200510089409
公開日2006年4月12日 申請日期2005年8月5日 優先權日2004年8月6日
發明者近藤光德, 川島純一, 筒本直哉, 大竹真, 上野昌一郎, 中野雅彥, 古賀俊雅 申請人:日產自動車株式會社