專(zhuān)利名稱(chēng)：廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法和廢氣凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的廢氣進(jìn)行連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器(DPF)所致的粒狀物(PM)的凈化的廢氣凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從柴油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)排放出的粒狀物(PM微粒物以下稱(chēng)作PM)的排放量與NOx、CO進(jìn)而HC等一同，其限制在逐年被強(qiáng)化起來(lái)，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出一種用稱(chēng)作柴油機(jī)微粒過(guò)濾器(Diesel Particulate Filter以下稱(chēng)作DPF)的過(guò)濾器捕集該P(yáng)M、以降低向外部排放的PM量的技術(shù)。
捕集該P(yáng)M的DPF具有陶瓷制的整體蜂窩型壁流式過(guò)濾器，或?qū)⑻沾苫蚪饘僮鞒衫w維狀的纖維型的過(guò)濾器等，使用這些DPF的廢氣凈化系統(tǒng)與其他的廢氣凈化系統(tǒng)同樣，被設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的途中，將由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的廢氣凈化和排放。
對(duì)于這些DPF裝置，具有將氧化型催化劑設(shè)置在DPF上游側(cè)的連續(xù)再生型DPF裝置、或者由載持于帶催化劑的過(guò)濾器的催化劑作用下，降低PM的燃燒溫度并由廢氣燃燒除去PM的連續(xù)再生型DPF裝置等。
該上游側(cè)氧化型催化劑的連續(xù)再生型DPF裝置為，由NO2(二氧化氮)引起的PM的氧化是通過(guò)廢氣中的氧來(lái)氧化PM，且是在低溫下進(jìn)行的，并且由氧化型催化劑和過(guò)濾器構(gòu)成，通過(guò)該上游側(cè)的載持有白金等氧化型催化劑，氧化廢氣中的NO(一氧化氮)成NO2，由該NO2，將由下游側(cè)的過(guò)濾器捕集的PM氧化成CO2(二氧化碳)，以去除PM。
另外，帶催化劑的過(guò)濾器的連續(xù)再生型DPF裝置為，由具有氧化鈰(CeO2)等催化劑的帶催化劑的過(guò)濾器構(gòu)成，在低中溫區(qū)域(300℃～600℃左右)，通過(guò)使用了帶催化劑的過(guò)濾器中的廢氣中的O2(氧氣)的反應(yīng)(，等)而氧化PM，在比由廢氣中的O2燃燒PM的溫度高的高溫區(qū)域(600℃左右以上)，由廢氣中的O2氧化PM。
并且，即使對(duì)于該帶有催化劑的過(guò)濾器的連續(xù)再生型DPF裝置等，也在上游側(cè)設(shè)置氧化型催化劑，通過(guò)廢氣中的未燃HC或CO的氧化反應(yīng)，防止這些物質(zhì)向大氣中排放，同時(shí)，使廢氣溫度上升，以促進(jìn)PM的氧化去除。
可是，即使在這些連續(xù)再生型DPF裝置中，廢氣溫度在350℃以上時(shí)，由過(guò)濾器捕集的PM連續(xù)地燃燒和凈化，過(guò)濾器自身再生，但在排氣溫度低的情況或NO的排放少的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、例如內(nèi)燃機(jī)的怠速或低負(fù)載、低速運(yùn)轉(zhuǎn)等低排氣溫度狀態(tài)繼續(xù)的情況中，因廢氣溫度低，催化劑溫度下降，不活性化，從而不能促進(jìn)氧化反應(yīng)，另外，由于NO不足，所以不產(chǎn)生上述的反應(yīng)，因不能氧化PM且再生過(guò)濾器，因此繼續(xù)PM向過(guò)濾器的堆積，過(guò)濾器會(huì)發(fā)生堵塞。為此，產(chǎn)生由該過(guò)濾器的堵塞所致的排壓上升的問(wèn)題。
對(duì)于該過(guò)濾器的堵塞，考慮到該堵塞超過(guò)預(yù)定的堵塞量時(shí)，使排氣溫度強(qiáng)制升溫，將所捕集的PM強(qiáng)制燃燒去除的方案。作為該過(guò)濾器的堵塞檢測(cè)機(jī)構(gòu)，具有由過(guò)濾器的前后差壓檢測(cè)出的方法或由預(yù)先設(shè)定的變換數(shù)據(jù)算出從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)捕集的PM量以求出和檢測(cè)出PM累計(jì)量的方法等，另外，作為排氣溫度的升溫機(jī)構(gòu)，具有汽缸內(nèi)噴射中的噴射控制進(jìn)行的方法或向排氣管內(nèi)直接噴射燃料的燃料控制進(jìn)行的方法。
該汽缸內(nèi)噴射控制為，排氣溫度比設(shè)置在過(guò)濾器上游的氧化型催化劑或載持于過(guò)濾器上的氧化型催化劑的活性溫度低時(shí)，在主噴射后，在比通常的燃燒要遲的時(shí)間內(nèi)，在為了繼續(xù)燃燒所延遲的時(shí)間內(nèi)，繼續(xù)輔助噴射，即進(jìn)行所謂的多級(jí)噴射，使廢氣升溫，進(jìn)行比該活性溫度高的后噴射，由氧化型催化劑燃燒廢氣中的未燃燃料，將廢氣升溫到使捕集到過(guò)濾器中的PM燃燒的溫度以上，燃燒去除過(guò)濾器捕集的PM，以使過(guò)濾器再生。
通常，在這些連續(xù)再生型DPF裝置中，該P(yáng)M的積蓄量到達(dá)預(yù)先設(shè)定的PM的積蓄界限值時(shí)，自動(dòng)地將內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變更為再生模式運(yùn)轉(zhuǎn)以使排氣溫度強(qiáng)制上升，或者，增加NOx的量，進(jìn)行將由過(guò)濾器捕集的PM氧化和去除的再生處理(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1和專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
另外也考慮到，對(duì)于以高速道路的行駛為主體的使用者，平時(shí)大多為排氣溫度高的行駛模式時(shí)，反復(fù)地進(jìn)行PM貯留和自身再生，因PM向以不呈現(xiàn)DPF裝置的前后差壓的過(guò)濾器周邊部偏積，因此將行駛距離加入再生的開(kāi)始條件，在行駛中強(qiáng)制地燃燒PM。
可是，實(shí)際的車(chē)輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在城區(qū)，特別是因信號(hào)等待的關(guān)系，大多有反復(fù)地行駛和停車(chē)的情況。為此，因這種反復(fù)狀態(tài)，內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))的負(fù)載也在行駛狀態(tài)和怠速狀態(tài)間煩瑣地變動(dòng)，在DPF的再生控制中，重要的排氣溫度也頻繁地變動(dòng)。為此，根據(jù)行駛模式，存在著DPF的再生控制不能在預(yù)定時(shí)間內(nèi)結(jié)束、或者不能進(jìn)行充分的排氣升溫、不能將DPF捕集的PM充分地燃燒去除的情況的問(wèn)題。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)2002-276340號(hào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)2003-286887號(hào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法和廢氣凈化系統(tǒng)，其與連續(xù)再生型DPF裝置的再生有關(guān)、即使在城區(qū)的信號(hào)等待較多的行駛模式下，也可有效地燃燒PM并使DPF可靠地再生。
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法為，該廢氣凈化系統(tǒng)，在搭載于車(chē)輛上的內(nèi)燃機(jī)的廢氣通路上具有連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置和排氣節(jié)流閥，并且具有柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)，該柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)具有判斷所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生開(kāi)始時(shí)間的再生時(shí)間判斷機(jī)構(gòu)、和使排氣溫度上升并將捕集的粒狀物強(qiáng)制燃燒以使所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置再生的再生機(jī)構(gòu)，其特征在于，通過(guò)所述再生機(jī)構(gòu)，進(jìn)行所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生控制時(shí)，在檢測(cè)出車(chē)輛的停止?fàn)顟B(tài)的情況下，中斷該再生控制，進(jìn)行多級(jí)噴射控制，并且關(guān)閉所述排氣節(jié)流閥。
另外，在上述的廢氣凈化裝置的控制方法中，其特征在于，在中斷所述再生控制的執(zhí)行的期間，檢測(cè)出車(chē)輛再次開(kāi)始行駛時(shí)，再次開(kāi)始所述再生控制。
另外，用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法，在搭載于車(chē)輛上的內(nèi)燃機(jī)的廢氣通路上具有連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置和排氣節(jié)流閥，并且具有柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)，該柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)具有判斷所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生開(kāi)始時(shí)間的再生時(shí)間判斷機(jī)構(gòu)、和使排氣溫度上升并將捕集的粒狀物強(qiáng)制燃燒以使所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置再生的再生機(jī)構(gòu)，其特征在于，具有車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，并且，所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)通過(guò)所述再生機(jī)構(gòu)，進(jìn)行所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生控制時(shí)，由車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出車(chē)輛的停止?fàn)顟B(tài)的情況下，中斷該再生控制，進(jìn)行多級(jí)噴射控制，并進(jìn)行關(guān)閉所述排氣節(jié)流閥的控制。
此外，在上述的廢氣凈化系統(tǒng)中，其特征在于，所述DPF控制機(jī)構(gòu)在中斷所述再生控制的執(zhí)行的期間，由所述車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出車(chē)輛再次開(kāi)始行駛時(shí)，再次開(kāi)始所述再生控制。
即，在行駛中自動(dòng)地開(kāi)始再生控制的狀態(tài)下，在停止車(chē)輛時(shí)，不會(huì)完全停止該再生控制，暫時(shí)地停止汽缸內(nèi)燃料噴射控制中的后噴射或排氣管內(nèi)直接燃料噴射控制等未燃燃料添加控制，進(jìn)行汽缸內(nèi)燃料噴射控制中的多級(jí)噴射控制和排氣節(jié)流閥控制。
從將這樣的排氣溫度和連續(xù)再生型DPF裝置維持在高溫的狀態(tài)，轉(zhuǎn)移到車(chē)輛開(kāi)始行駛的行駛狀態(tài)時(shí)，由于行駛再生中的廢氣溫度保持在高溫狀態(tài)下，所以能夠立刻執(zhí)行未燃燃料添加控制和執(zhí)行PM的燃燒去除。為此，能夠?qū)⒂蒁PF堆積的PM有效且可靠地燃燒。
另外，與再生控制有關(guān)地，例如，柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)由再生時(shí)間判斷機(jī)構(gòu)判斷為再生時(shí)間時(shí)，在DPF成為低溫的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，通過(guò)再生機(jī)構(gòu)，進(jìn)行使廢氣溫度升溫的所謂的多級(jí)噴射控制、和將未燃燃料向流入連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的廢氣中添加的未燃燃料添加控制。
此外，作為在上述廢氣凈化系統(tǒng)中的連續(xù)再生型DPF裝有在過(guò)濾器上載持有氧化型催化劑的連續(xù)再生型DPF裝置、在過(guò)濾器的上游側(cè)設(shè)置有氧化型催化劑的連續(xù)再生型DPF裝置、在過(guò)濾器上載持有催化劑并且在過(guò)濾器的上游側(cè)設(shè)置有氧化型催化劑的連續(xù)再生型DPF裝置等。
本發(fā)明具有如下的效果。
根據(jù)本發(fā)明的廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法和廢氣凈化裝置，在車(chē)輛行駛中進(jìn)行再生控制時(shí)，在車(chē)輛停下并轉(zhuǎn)移到怠速狀態(tài)的情況下，通過(guò)進(jìn)行汽缸內(nèi)燃料噴射中的多級(jí)噴射控制等排氣升溫控制，同時(shí)，關(guān)閉排氣制動(dòng)器或排氣節(jié)氣門(mén)等排氣節(jié)流閥，從而將停車(chē)中的廢氣的溫度有效地維持高溫，并能夠?qū)⑦B續(xù)再生型DPF裝置保溫。
并且，從停車(chē)轉(zhuǎn)移到行駛時(shí)，一旦開(kāi)始再生控制，即使在行駛開(kāi)始時(shí)，也由于排氣溫度和連續(xù)再生型DPF裝置保持高溫狀態(tài)，從而能夠有效地燃燒去除PM。因此，即使為城區(qū)的信號(hào)等待較多的行駛模型下，也能夠可靠地燃燒PM。


圖1為示出本發(fā)明涉及的實(shí)施例的廢氣凈化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明涉及的實(shí)施例的廢氣凈化系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3為本發(fā)明涉及的實(shí)施例的廢氣凈化系統(tǒng)的再生控制流程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，以具有由氧化型催化劑和帶有催化劑的過(guò)濾器組合而成的連續(xù)再生型DPF裝置的廢氣凈化系統(tǒng)為例，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法和廢氣凈化系統(tǒng)。
圖1示出本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的廢氣凈化系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)。該廢氣凈化系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)為，在與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)10的排氣歧管11連接的排氣通路12上設(shè)有連續(xù)再生型DPF13。該連續(xù)再生型DPF13的結(jié)構(gòu)為，在上游側(cè)有氧化型催化劑(DOC)13a、在下游側(cè)具有帶催化劑的過(guò)濾器(CSF)13b。
該氧化型催化劑13a為在陶瓷的蜂窩構(gòu)造等載持體上載持有白金(Pt)等氧化型催化劑而成，帶催化劑的過(guò)濾器13b為可由使多孔質(zhì)的陶瓷的蜂窩狀管道的入口與出口交替地封孔的整體蜂窩型壁流式過(guò)濾器或隨機(jī)層疊氧化鋁等無(wú)機(jī)纖維的毛氈狀的過(guò)濾器等形成。在該過(guò)濾器部分上載持有白金或氧化鈰等催化劑。
并且，帶催化劑的過(guò)濾器13b采用了整體蜂窩型壁流式過(guò)濾器時(shí)，廢氣G中的PM(粒狀物)由多孔質(zhì)陶瓷的壁部捕集(捕捉)，采用纖維型過(guò)濾器式時(shí)，由過(guò)濾器的無(wú)機(jī)纖維捕集PM。
此外，為了推定帶催化劑的過(guò)濾器13b的PM的堆積量，在與連續(xù)再生型DPF13的前后連接的導(dǎo)通管上設(shè)有差壓傳感器21。另外，為了用于帶催化劑過(guò)濾器13d的再生控制，在氧化型催化劑13a與帶催化劑的過(guò)濾器13b的上游側(cè)、中間分別設(shè)有氧化型催化劑入口排氣溫度傳感器22、過(guò)濾器入口排氣溫度傳感器23。
這些傳感器的輸出值向進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)10運(yùn)轉(zhuǎn)的全面控制、并進(jìn)行連續(xù)再生型DPF13的再生控制的控制裝置(ECU發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)30輸入，通過(guò)從該控制裝置30輸出的控制信號(hào)，來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料噴射裝置(噴嘴)14、或排氣節(jié)流閥16(或17)、或在未圖示的EGR通路上與EGR冷卻器一同設(shè)置的用來(lái)調(diào)整EGR量的EGR閥等。作為該排氣節(jié)流閥，圖1中圖示出設(shè)置在排氣通路12的連續(xù)再生型DPF裝置13上游側(cè)的排氣制動(dòng)器16和設(shè)置在排氣通路12的連續(xù)再生型DPF裝置13下游側(cè)的排氣節(jié)氣門(mén)17這兩者，但作為本控制的節(jié)流閥的動(dòng)作可為任意一個(gè)。
該燃料噴射裝置14與暫時(shí)貯存由燃料泵(未圖示)升壓的高壓燃料的共軌噴射系統(tǒng)(未圖示)連接，并且，也向控制裝置30輸入用于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的、來(lái)自加速器位置傳感器(APS)31的加速踏板開(kāi)度、來(lái)自轉(zhuǎn)速傳感器32的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、和來(lái)自車(chē)速傳感器33的車(chē)輛速度等信息，以及冷卻水溫度等信息。
另外，在本發(fā)明中，如圖2所示，控制裝置30的結(jié)構(gòu)為，具有控制發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)20C、和廢氣凈化系統(tǒng)1使用的柴油機(jī)微粒過(guò)濾器(DPF)控制機(jī)構(gòu)30C等。并且，該DPF控制機(jī)構(gòu)30C的結(jié)構(gòu)為，具有通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)31C、PM捕集量檢測(cè)機(jī)構(gòu)32C、行駛距離檢測(cè)機(jī)構(gòu)33C，再生機(jī)構(gòu)34C、車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)35C、和廢氣保溫機(jī)構(gòu)36C等。
通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)31C特別是一種與連續(xù)再生型DPF13的再生無(wú)關(guān)地進(jìn)行通常運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，根據(jù)控制裝置30基于加速器位置傳感器31的信號(hào)和轉(zhuǎn)速傳感器32的信號(hào)計(jì)算的通電時(shí)間信號(hào)，進(jìn)行使預(yù)定量的燃料從燃料噴射裝置14噴射的通常的噴射控制。
PM捕集量檢測(cè)機(jī)構(gòu)32C為將由連續(xù)再生型DPF13的帶催化劑的過(guò)濾器13b捕集的PM的捕集量ΔCm加以檢測(cè)的機(jī)構(gòu)，該捕集量ΔCm的檢測(cè)由從發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)速度或負(fù)載推定的堆積量的累積計(jì)算值、或發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)累積時(shí)間、或連續(xù)再生型DPF裝置13的前后差壓等檢測(cè)出。在本實(shí)施例中，以連續(xù)再生型DPF裝置13的前后差壓、即差壓傳感器21的測(cè)定值為基礎(chǔ)加以檢測(cè)。
行駛距離檢測(cè)機(jī)構(gòu)33C為檢測(cè)DPF再生后車(chē)輛行駛的距離ΔMc的機(jī)構(gòu)，根據(jù)車(chē)速傳感器33的脈沖數(shù)而算出行駛距離ΔMc，在進(jìn)行再生時(shí)，重新設(shè)置從再生開(kāi)始時(shí)起到再生結(jié)束時(shí)的適當(dāng)時(shí)間。
再生機(jī)構(gòu)34C包括排氣升溫機(jī)構(gòu)341C和未燃燃料添加機(jī)構(gòu)342C，前者盡管根據(jù)連續(xù)再生型DPF裝置13的種類(lèi)控制上多少有些不同，但在發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸內(nèi)噴射中進(jìn)行多級(jí)噴射、以使排氣溫度上升到氧化型催化劑13a的活性溫度等預(yù)定溫度；后者在其后進(jìn)行后噴射，向廢氣中添加未燃燃料，用氧化型催化劑燃燒該未燃燃料，在由過(guò)濾器入口排氣溫度傳感器23檢測(cè)出的過(guò)濾器入口排氣溫度上升，以成為適于PM的氧化去除的溫度或環(huán)境。并且，通過(guò)這兩個(gè)機(jī)構(gòu)，強(qiáng)制地燃燒去除由帶催化劑的過(guò)濾器13b捕集的PM，并使帶催化劑的過(guò)濾器13b再生。另外，在這些控制中，也有并用進(jìn)氣節(jié)流或EGR等進(jìn)氣系統(tǒng)控制的情況。
車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)35C為檢測(cè)出車(chē)輛是否處于行駛狀態(tài)或車(chē)輛是否處于停止怠速狀態(tài)的機(jī)構(gòu)，通過(guò)來(lái)自加速器位置傳感器31的加速踏板開(kāi)度、來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器32的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、來(lái)自車(chē)速傳感器33的車(chē)輛速度等，檢測(cè)出車(chē)輛是在行駛中還是在停止怠速中。
廢氣保溫機(jī)構(gòu)36C為如下作用的機(jī)構(gòu)，在車(chē)輛行駛時(shí)，進(jìn)行再生控制過(guò)程中車(chē)輛停下并成為怠速狀態(tài)時(shí)，將排氣制動(dòng)器16或排氣節(jié)氣門(mén)17等排氣閥關(guān)閉以排氣節(jié)流的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多級(jí)噴射，以進(jìn)行避免排氣溫度降低的廢氣保溫。
并且，具有上述各機(jī)構(gòu)的DPF控制機(jī)構(gòu)30C被構(gòu)成為根據(jù)由PM捕集量檢測(cè)機(jī)構(gòu)32C檢測(cè)出的PM的捕集量ΔCm，繼續(xù)通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)31C進(jìn)行的通常的運(yùn)轉(zhuǎn)，或者使再生機(jī)構(gòu)34C自動(dòng)動(dòng)作。
下面，對(duì)該廢氣凈化系統(tǒng)1的再生控制進(jìn)行說(shuō)明。在該廢氣凈化系統(tǒng)1的控制中，由通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)31C進(jìn)行通常的運(yùn)轉(zhuǎn)，并捕集PM，但在該通常的運(yùn)轉(zhuǎn)中，由PM捕集量檢測(cè)機(jī)構(gòu)32C檢測(cè)出的帶催化劑的過(guò)濾器13b捕集的PM捕集量ΔCm成為預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的判斷用捕集量ΔCm0以上時(shí)，在本實(shí)施例中，在差壓傳感器21的測(cè)定值ΔPm成為預(yù)先設(shè)定的預(yù)定的判斷用差壓值ΔPm0以上時(shí)，進(jìn)入再生機(jī)構(gòu)34C進(jìn)行的再生控制。并且，再生控制結(jié)束后，返回通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)31C的通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
另外，應(yīng)該與產(chǎn)生由差壓傳感器21沒(méi)有檢測(cè)出PM偏積的行駛模式相對(duì)應(yīng)，即使是由行駛距離檢測(cè)機(jī)構(gòu)33C檢測(cè)出的行駛距離ΔMc處于預(yù)定的判斷距離ΔMi以上時(shí)，也產(chǎn)生行駛自動(dòng)再生的要求，并進(jìn)入再生機(jī)構(gòu)34C進(jìn)行的再生控制。并且，再生控制結(jié)束后，返回通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制機(jī)構(gòu)31C的通常運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
并且，該再生機(jī)構(gòu)34C進(jìn)行的再生控制根據(jù)圖3所示的控制流程進(jìn)行。首先，在步驟S11的車(chē)輛狀態(tài)的檢查中，判斷車(chē)輛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)35C進(jìn)行的車(chē)輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為停止怠速狀態(tài)。
在該步驟S11的判斷中，判斷為車(chē)輛行駛狀態(tài)時(shí)，進(jìn)入步驟S12，進(jìn)行排氣溫度的檢查。在該步驟S12的排氣溫度的檢查中，判斷由過(guò)濾器入口排氣溫度傳感器23檢測(cè)出的溫度Tfm是否大于預(yù)定的判斷用溫度Tfmin且小于預(yù)定的判斷用溫度Tfmax。該預(yù)定的判斷用溫度Tfmin為在極低溫時(shí)判斷是否可進(jìn)行再生的溫度，大體在50℃～100℃以下，而預(yù)定的判斷用溫度Tfmax為在高溫時(shí)判斷PM是否自然再生的溫度，例如為600℃以上的溫度。
并且，在步驟S12的排氣溫度的檢查中，檢測(cè)的溫度Tfm在預(yù)定的判斷用溫度Tfmin以下、在預(yù)定的判斷用溫度Tfmax以上時(shí)，判斷為極低溫時(shí)或自然再生的高溫時(shí)，不進(jìn)行排氣升溫控制也不進(jìn)行未燃燃料添加控制、經(jīng)過(guò)與各檢查的間隔有關(guān)的預(yù)定的控制時(shí)間后，進(jìn)入步驟S18。處于兩者間時(shí)，進(jìn)入步驟S13的排氣溫度的檢查。
該步驟S13的排氣溫度的檢查中，判斷由氧化型催化劑入口排氣溫度傳感器22檢測(cè)出的溫度Tdm是否大于預(yù)定的判斷用溫度Td0、且由過(guò)濾器入口排氣溫度傳感器23檢測(cè)出的溫度Tfm是否大于預(yù)定的判斷用溫度Tfo，在任意一個(gè)處于較低情況下(即催化劑沒(méi)有到達(dá)活性溫度時(shí))，進(jìn)入步驟S15，使多級(jí)噴射的排氣升溫控制在與各檢查的間隔有關(guān)的預(yù)定的控制時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，并進(jìn)入步驟S18。另外，兩者均高時(shí)(即，到達(dá)活性溫度時(shí))，進(jìn)入步驟S14，除了多級(jí)噴射外，使后噴射或排氣管內(nèi)直接燃料噴射的未燃燃料添加控制在預(yù)定的控制時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，并進(jìn)入步驟S18。
然后，在步驟S11的判斷中，判斷為停止怠速時(shí)，進(jìn)入步驟S16，中斷再生控制，在接下來(lái)的步驟S17中，使多級(jí)噴射和排氣制動(dòng)器16或排氣節(jié)氣門(mén)17的排氣節(jié)流閥關(guān)閉的廢氣保溫控制在預(yù)定的控制時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，并進(jìn)入步驟S18。
在步驟S18中，通過(guò)進(jìn)行再生控制的累積經(jīng)過(guò)時(shí)間tc是否比預(yù)定的判斷時(shí)間tc1大的判斷、或者由差壓傳感器21檢測(cè)出的差壓ΔPm是否小于預(yù)定的結(jié)束判斷用差壓值ΔPm1的判斷等，判斷再生是否結(jié)束，如結(jié)束，則結(jié)束再生并返回。而沒(méi)有結(jié)束時(shí)，返回步驟S11，反復(fù)地進(jìn)行步驟S11～步驟S18。
根據(jù)該控制方法，在車(chē)輛行駛中，信號(hào)等待情況下、使車(chē)輛停下并轉(zhuǎn)移到怠速時(shí)，中斷再生控制，關(guān)閉排氣節(jié)流閥16(或17)，通過(guò)繼續(xù)進(jìn)行多級(jí)噴射來(lái)進(jìn)行使排氣溫度保溫的廢氣保溫控制，因此能夠在停車(chē)怠速中將廢氣保溫。因此，在車(chē)輛再次行駛時(shí)，由于可在短時(shí)間內(nèi)升溫到進(jìn)行未燃燃料添加控制的排氣溫度，所以能夠使行駛再次開(kāi)始后的行駛再生中的廢氣溫度迅速地達(dá)到PM燃燒的高溫，能夠使堆積到帶催化劑的過(guò)濾器13b上的PM有效地燃燒，可使連續(xù)再生型DPF裝置13再生。
另外，在上述說(shuō)明中，作為在廢氣凈化系統(tǒng)中的連續(xù)再生型DPF裝置，以在過(guò)濾器上載持有催化劑、并且在該過(guò)濾器上游側(cè)設(shè)置有氧化型催化劑的裝置為例進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此，也可適用于在過(guò)濾器上載持有氧化型催化劑的裝置、在過(guò)濾器的上游側(cè)設(shè)置有氧化型催化劑的裝置等其他類(lèi)型的連續(xù)再生型DPF裝置。
權(quán)利要求
1.一種廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法，該廢氣凈化系統(tǒng)，在搭載于車(chē)輛上的內(nèi)燃機(jī)的廢氣通路上具有連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置和排氣節(jié)流閥，并且具有柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)，該柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)具有判斷所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生開(kāi)始時(shí)間的再生時(shí)間判斷機(jī)構(gòu)、和使排氣溫度上升并將捕集的粒狀物強(qiáng)制燃燒以使所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置再生的再生機(jī)構(gòu)，其特征在于，通過(guò)所述再生機(jī)構(gòu)，進(jìn)行所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生控制時(shí)，在檢測(cè)出車(chē)輛的停止?fàn)顟B(tài)的情況下，中斷該再生控制，進(jìn)行多級(jí)噴射控制，并且關(guān)閉所述排氣節(jié)流閥。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，在中斷所述再生控制的執(zhí)行的期間，檢測(cè)出車(chē)輛再次開(kāi)始行駛時(shí)，再次開(kāi)始所述再生控制。
3.一種廢氣凈化系統(tǒng)，在搭載于車(chē)輛上的內(nèi)燃機(jī)的廢氣通路上具有連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置和排氣節(jié)流閥，并且具有柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)，該柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)具有判斷所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生開(kāi)始時(shí)間的再生時(shí)間判斷機(jī)構(gòu)、和使排氣溫度上升并將捕集的粒狀物強(qiáng)制燃燒以使所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置再生的再生機(jī)構(gòu)，其特征在于，具有車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，并且，所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)，通過(guò)所述再生機(jī)構(gòu)，進(jìn)行所述連續(xù)再生型柴油機(jī)微粒過(guò)濾器裝置的再生控制時(shí)，由車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出車(chē)輛的停止?fàn)顟B(tài)的情況下，中斷該再生控制，進(jìn)行多級(jí)噴射控制，并進(jìn)行關(guān)閉所述排氣節(jié)流閥的控制。
4.如權(quán)利要求3所述的廢氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述柴油機(jī)微粒過(guò)濾器控制機(jī)構(gòu)在中斷所述再生控制的執(zhí)行的期間，由所述車(chē)輛行駛狀態(tài)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出車(chē)輛再次開(kāi)始行駛時(shí)，再次開(kāi)始所述再生控制。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廢氣凈化系統(tǒng)的控制方法和廢氣凈化系統(tǒng)，其與連續(xù)再生型DPF裝置的再生有關(guān)，即使在城區(qū)的信號(hào)等待較多的行駛模式下，也可有效地燃燒PM并使DPF可靠地再生。在具有連續(xù)再生型DPF(13)、排氣節(jié)流閥(16)、和DPF控制機(jī)構(gòu)(30C)的廢氣凈化系統(tǒng)(1)中，進(jìn)行所述連續(xù)再生型DPF裝置(13)的再生控制時(shí)，檢測(cè)出車(chē)輛的停止?fàn)顟B(tài)的情況下，中斷再生控制，進(jìn)行多級(jí)噴射控制，并進(jìn)行關(guān)閉所述排氣節(jié)流閥(16)的控制。
文檔編號(hào)F01N13/02GK1676891SQ20051006279
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者佐藤等, 平木信之, 今井武人 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社