專利名稱：柴油微粒濾清器再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油機(jī)微粒濾清器的再生。
背景技術(shù)：
捕獲在從柴油機(jī)中釋放的排氣中包含的微粒的柴油機(jī)微粒濾清器(以下稱作DPF)的特點(diǎn)在于微粒的累積量越大，則排氣流阻越大，導(dǎo)致在DPF的上游和下游之間的差壓的增加。
為了去除累積的微粒，進(jìn)行所謂的DPF的再生，根據(jù)這種再生，當(dāng)DPF的壓力高于預(yù)定壓力時(shí)，確定微粒的累積量已達(dá)到基準(zhǔn)捕獲量，然后在DPF中累積的微粒被燃燒，使得DPF恢復(fù)到成功捕獲微粒。
然而，微粒不是均勻地累積在DPF中，而往往會(huì)集中累積在DPF進(jìn)氣口內(nèi)和進(jìn)氣口的周圍。與累積在DPF下游的微粒不同，累積在該區(qū)域中的微粒往往不易被燃燒，這源于這樣一個(gè)事實(shí)，即在DPF上游區(qū)域中所產(chǎn)生的燃燒熱量可用于燃燒在DPF中累積的微粒，而另一方面，僅排氣熱量可被用于燃燒在進(jìn)氣口內(nèi)或進(jìn)氣口周圍的微粒。

發(fā)明內(nèi)容
日本專利局在2002年公布的第JP2002-0309922-A號(hào)日本專利申請(qǐng)?zhí)岢隽嗽谥赶蛏嫌蔚腄PF進(jìn)氣口的周圍形成撞擊，使得微粒很難附著在進(jìn)氣口附近。
根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)，能夠防止在DPF進(jìn)氣口附近的微粒的累積。然而，由于該現(xiàn)有技術(shù)沒有用于去除累積在DPF進(jìn)氣口內(nèi)和進(jìn)氣口周圍的微粒的任何具體裝置，所以不能確保去除在該區(qū)域內(nèi)累積的微粒。換句話說，即使在該區(qū)域內(nèi)微粒的累積被抑止，但根據(jù)該現(xiàn)有技術(shù)，重復(fù)DPF再生和重復(fù)抑止DPF的再生往往會(huì)增加在該區(qū)域內(nèi)累積的微粒的量。
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是當(dāng)再生時(shí)完全去除在DPF進(jìn)氣口內(nèi)和DPF進(jìn)氣口周圍累積的微粒。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種柴油微粒濾清器再生裝置，通過燃燒在柴油微粒濾清器中累積的微粒來再生柴油微粒濾清器，該濾清器沿車輛柴油機(jī)的排氣道而設(shè)置。該裝置包括檢測(cè)所述濾清器的溫度的傳感器和可編程控制器。所述控制器被編程為在濾清器的溫度高于濾清器再生溫度期間，累計(jì)經(jīng)過時(shí)間；當(dāng)濾清器的再生被終止時(shí)，計(jì)算所述經(jīng)過時(shí)間與預(yù)定再生持續(xù)時(shí)間的偏差；和根據(jù)所述偏差校正用于濾清器的下一次再生的條件。
本發(fā)明也提供了一種柴油微粒濾清器再生方法，通過燃燒在柴油微粒濾清器中累積的微粒來再生柴油微粒濾清器。該方法包括檢測(cè)所述濾清器的溫度；在濾清器的溫度高于濾清器再生溫度期間，累計(jì)經(jīng)過時(shí)間；當(dāng)濾清器的再生被終止時(shí)，計(jì)算所述經(jīng)過時(shí)間與預(yù)定再生持續(xù)時(shí)間的偏差；和根據(jù)所述偏差校正用于濾清器的下一次再生的條件。
本發(fā)明的詳細(xì)情況以及其它的特征和優(yōu)點(diǎn)在其余的說明書中被列出并在附圖中被示出。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的柴油機(jī)的排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖2A和圖2B是用于說明在DPF中的微粒的特征的DPF的結(jié)構(gòu)剖面圖；圖3是說明當(dāng)再生根據(jù)本發(fā)明的DPF時(shí)在各個(gè)DPF部分的溫度的變化的時(shí)序圖；圖4是說明由根據(jù)本發(fā)明的控制器所執(zhí)行的DPF再生例程的流程圖；圖5是說明由限定微粒的累積量和差壓之間的關(guān)系的控制器所存儲(chǔ)的特性曲線圖的示圖；
圖6是說明由于執(zhí)行DPF再生例程所產(chǎn)生的DPF床溫的變化的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D中的圖1，用于使車輛行駛的柴油機(jī)1包括吸入空氣的進(jìn)氣道2和排出排氣的排氣道3。進(jìn)氣道2和排氣道3與柴油機(jī)1的多個(gè)燃燒室相連。
柴油機(jī)1包括去除來自外部的進(jìn)氣中的灰塵的進(jìn)氣道2中的空氣濾清器6，增壓進(jìn)氣的渦輪增壓器8的壓縮機(jī)8b，冷卻進(jìn)氣的中冷器9和調(diào)節(jié)進(jìn)氣流率的進(jìn)氣節(jié)流閥10。
柴油機(jī)1包括噴油器4，其分別設(shè)置在各個(gè)燃燒室的上部區(qū)域并且通過進(jìn)氣道2朝所吸入的空氣噴射燃油。
柴油機(jī)1包括在進(jìn)氣道3中的渦輪增壓器8的渦輪8a和捕獲排氣中包含的微粒的DPF 11。渦輪增壓器8的渦輪8a和壓縮機(jī)8b繞旋轉(zhuǎn)軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)。流過排氣道3的排氣能使壓縮機(jī)8b通過渦輪8a旋轉(zhuǎn)，由此增壓柴油機(jī)1中的進(jìn)氣。渦輪8a包括所謂的可變幾何形狀系統(tǒng)，其當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1以低速旋轉(zhuǎn)時(shí)使用可變噴嘴(variable nozzle)8c使排氣的流過斷面變窄，由此獲得所需的排氣壓力。
可變噴嘴8c和進(jìn)氣節(jié)流閥10通過響應(yīng)負(fù)壓運(yùn)轉(zhuǎn)的各膜片制動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)。
排氣道3和進(jìn)氣道2通過排氣再循環(huán)(EGR)管路12彼此相連。來自排氣道3的部分排氣通過EGR管路12倒流入進(jìn)氣道2。調(diào)節(jié)EGR流率的EGR閥13被安裝在EGR管路12中。
噴油器4的燃油噴射量和燃油噴射正時(shí)、EGR閥13的開度、提供到膜片制動(dòng)器(其驅(qū)動(dòng)可變噴嘴8c和進(jìn)氣節(jié)流閥10)的負(fù)壓根據(jù)來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20的輸出信號(hào)分別被控制。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20由微計(jì)算機(jī)構(gòu)成，該微計(jì)算機(jī)包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和輸入/輸出接口(I/O接口)?？刂破?0也可由多個(gè)微計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
為了控制上述參數(shù)，多個(gè)傳感器被配置，并且來自其的檢測(cè)數(shù)據(jù)通過信號(hào)電路輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20。這些傳感器包括但不限于檢測(cè)柴油機(jī)1的曲軸轉(zhuǎn)角的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器5、檢測(cè)進(jìn)氣道2中的進(jìn)氣流率的空氣流量計(jì)7、檢測(cè)在DPF 11的上游和下游之間的差壓的差壓傳感器14、檢測(cè)在DPF 11的上游區(qū)域中的排氣溫度的溫度傳感器15和檢測(cè)DPF 11的下游區(qū)域中的排氣溫度的溫度傳感器16。
下面，參照?qǐng)D2A和圖2B，將說明在DPF 11中的微粒的特征。
參照?qǐng)D2A，DPF 11包括支承催化劑的濾清器17、將來自柴油機(jī)1的排氣引入到濾清器17的進(jìn)氣口18和排出通過濾清器17的排氣的排氣口19。
從示圖中可以看出，一些微粒累積在DPF 11的進(jìn)氣口18內(nèi)和其的周圍。該累積量不比在其它部分的累積量大很多。在這種狀態(tài)下，已流入DPF 11的排氣通過濾清器17，濾清器17然后捕獲排氣中包含的微粒。在微粒已被濾清器17捕獲之后，排氣從排氣口19被排出。
圖2B示出了微粒累積在DPF 11的上游端表面上的情況。在下列說明中，該特別部分被稱作前端。在前端面上累積的微?？梢饘?duì)進(jìn)氣口18的完全阻塞。對(duì)進(jìn)氣口18的完全阻塞阻止了排氣的排出，即使大量的微粒尚未累積在濾清器17中，導(dǎo)致柴油機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)停止。對(duì)進(jìn)氣口18的這種阻塞是由下列原因產(chǎn)生的。
一般說來，在濾清器17中微粒的累積導(dǎo)致了DPF 11的排氣流阻的增加和由差壓傳感器14所檢測(cè)的差壓的增加。當(dāng)根據(jù)所檢測(cè)的差壓已確定在DPF 11中所累積的微粒已達(dá)到基準(zhǔn)捕獲量時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20再生DPF 11。
通過采用下列公知的方法，DPF 11的再生被執(zhí)行。
具體地說，通過進(jìn)行處理來升高排氣的溫度，如使進(jìn)氣節(jié)流閥10變窄，由此增加提供到柴油機(jī)1的空氣的泵氣損失，控制噴油器4噴射增大量的燃油或在噴油器4已進(jìn)行主噴射之后進(jìn)行后噴射，在DPF11中的累積微粒被燃燒。
下面，參照?qǐng)D3，將說明在其的再生期間的DPF 11的溫度的變化。圖中的實(shí)線表示在DPF 11的前端的溫度，而虛線表示DPF 11的內(nèi)部溫度。
一旦DPF 11的再生開始，則高溫排氣流入DPF 11中，導(dǎo)致在前端的溫度的增加。之后，一旦在DPF 11中累積的微粒開始燃燒，則DPF 11的內(nèi)部溫度增加。
由于排氣通過DPF 11流向下游，所以在微粒開始燃燒后在DPF11的前端的溫度的增加慢于DPF 11內(nèi)部的溫度的增加，并且在前端累積的微粒的燃燒慢于在DPF 11內(nèi)累積的微粒的燃燒。
因此，例如由于柴油機(jī)1的運(yùn)行條件的變化，當(dāng)DPF的再生不能繼續(xù)充分的時(shí)間時(shí)，未燃燒微粒主要?dú)埩粼谇岸?。重?fù)DPF 11的這種未完全再生可導(dǎo)致在前端的微粒的逐漸增加并最終可導(dǎo)致進(jìn)氣口18的阻塞，如圖2B中所示。
在進(jìn)氣口18內(nèi)累積的微粒量的增加導(dǎo)致由差壓傳感器14所檢測(cè)的差壓的增加，即使微粒尚未在DPF 11內(nèi)部累積。此時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20根據(jù)差壓的增加誤認(rèn)為在DPF 11中累積的微粒的量已達(dá)到基準(zhǔn)捕獲量并且因此再生DPF 11，則再生DPF 11的頻率增加，使得柴油機(jī)1不必要地增加燃油消耗量。
本發(fā)明的目的是通過確定在前端累積的微粒的狀態(tài)，然后校正當(dāng)進(jìn)行DPF 11的下一次再生時(shí)DPF再生時(shí)間的持續(xù)時(shí)間，完全去除在DPF 11的前端累積的微粒而不增加再生DPF的頻率，使得微粒被均勻地分布。
下面，參照?qǐng)D4，將說明對(duì)于這種操作，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20所執(zhí)行的DPF再生例程。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20在柴油機(jī)1開始運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)開始執(zhí)行該例程。當(dāng)完成該例程時(shí)，開始執(zhí)行下一個(gè)例程。因此，當(dāng)柴油機(jī)1在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)總是執(zhí)行該例程。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20除了執(zhí)行該例程外，還執(zhí)行特別設(shè)置的單獨(dú)的例程，以確定柴油機(jī)1的運(yùn)行條件是否適合于DPF 11的再生。當(dāng)確定柴油機(jī)1的工作狀態(tài)不適合于DPF 11的再生時(shí)，單獨(dú)的例程發(fā)出DPF再生終止指令，停止DPF的再生例程。
在停止執(zhí)行DPF的再生例程時(shí)，當(dāng)柴油機(jī)1的工作狀態(tài)恢復(fù)到適合于DPF 11的再生的工作狀態(tài)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20恢復(fù)執(zhí)行DPF再生例程。
在步驟S100中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20根據(jù)由差壓傳感器14所檢測(cè)的差壓檢索預(yù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(ROM)中并具有圖5中所示的特性曲線的圖，然后計(jì)算在DPF 11中的微粒捕獲量。
如圖5中所示，圖中的差壓越高，則微粒捕獲量越大。該圖在假定微粒被相對(duì)均勻地分布并在DPF 11中被累積的情況下被設(shè)計(jì)，如圖2A中所示。
在下一個(gè)步驟S101中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20將微粒捕獲量與預(yù)定基準(zhǔn)捕獲量相比較。基準(zhǔn)捕獲量為確定DPF 11的再生是否應(yīng)被進(jìn)行的值，并不是在DPF 11中的微粒捕獲量的物理上限。一般說來，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于在DPF 11中的微粒捕獲量的物理上限的值被設(shè)置為基準(zhǔn)捕獲量。
在步驟S101中，如果微粒捕獲量已達(dá)到基準(zhǔn)捕獲量，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20進(jìn)行步驟S102的處理。相反，如果微粒捕獲量還未達(dá)到基準(zhǔn)捕獲量，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20重復(fù)步驟S100和S101的處理，直到微粒捕獲量達(dá)到基準(zhǔn)捕獲量為止。
在步驟S102中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20響應(yīng)車輛行駛條件設(shè)置用于DPF11的再生的基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間(reference duration)。基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間具有下列含義。即，它們?yōu)橥ㄟ^DPF的再生使得由DPF 11所捕獲的微粒和在前端上累積的微粒，以等于或大于基準(zhǔn)溫度的溫度燃燒等于基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間的一段時(shí)間的值。
基準(zhǔn)溫度為燃燒微粒所需的溫度。在車輛在市區(qū)以較低的速度行駛的情況下，基準(zhǔn)溫度為較低的溫度，例如600℃，因此很難提高排氣溫度。相反，在很容易提高排氣溫度例如當(dāng)車輛以高速行駛時(shí)的情況下，高于當(dāng)車輛在市區(qū)行駛時(shí)的溫度，例如650℃，被設(shè)置為基準(zhǔn)溫度。
基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間根據(jù)基準(zhǔn)溫度被設(shè)置。因此，對(duì)于較低的車輛行駛速度，基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間被設(shè)置為較長(zhǎng)；而對(duì)于較高的車輛行駛速度，基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間被設(shè)置為較短。因此，根據(jù)基準(zhǔn)溫度和車輛行駛速度規(guī)定的基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間的圖被預(yù)存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20的存儲(chǔ)器(ROM)中。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20將在存儲(chǔ)器(RAM)中所存儲(chǔ)的偏差加到基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，延長(zhǎng)用于DPF再生的執(zhí)行時(shí)間。該偏差為通過先前執(zhí)行的DPF再生例程在步驟S109或S110中所計(jì)算的值，在下文中將要詳細(xì)地對(duì)其進(jìn)行說明。在下文中延長(zhǎng)的基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間被稱作校正(corrected)再生持續(xù)時(shí)間。
當(dāng)先前執(zhí)行的DPF再生例程的工作條件不同于當(dāng)前執(zhí)行的DPF再生例程的工作條件時(shí)，根據(jù)當(dāng)前工作條件的校正再生持續(xù)時(shí)間的進(jìn)一步校正也是可取的。
一旦基準(zhǔn)溫度和校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間被設(shè)置，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20使用DPF 11的上述公知再生方法中的一種方法開始再生DPF 11。
在步驟S103中，根據(jù)由溫度傳感器15所檢測(cè)的DPF 11的上游溫度和由溫度傳感器16所檢測(cè)的DPF 11的下游溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20計(jì)算DPF 11的床溫(bed temperature)。該床溫可以是介于上游溫度和下游溫度的平均溫度。
為了計(jì)算DPF 11的床溫，最好根據(jù)溫度變化的響應(yīng)延遲的時(shí)間常數(shù)校正上游和下游的溫度?；蛘?，DPF 11的溫度可根據(jù)上游溫度被計(jì)算。
在步驟S104中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20確定床溫是否等于或大于基準(zhǔn)溫度。如果床溫等于或大于基準(zhǔn)溫度，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20進(jìn)行步驟S105的處理。相反，如果床溫不等于或大于基準(zhǔn)溫度，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20重復(fù)步驟S103和S104的處理。因此，DPF 11的再生不被執(zhí)行直到床溫達(dá)到基準(zhǔn)溫度為止。
在步驟S105中，由于床溫已達(dá)到基準(zhǔn)溫度或由于DPF的再生已開始，所以發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20初始化累計(jì)(count up)已經(jīng)過時(shí)間(elapsed time)的計(jì)時(shí)器。所記時(shí)間代表DFP 11再生的持續(xù)時(shí)間。該計(jì)時(shí)器可使用構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20的微計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘功能。
在步驟S106中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20確定是否終止DPF的再生。當(dāng)校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間已逝去時(shí)或當(dāng)由于柴油機(jī)1的運(yùn)行條件的變化DPF的再生不能再進(jìn)行時(shí)，該變化包括改變到發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)或在較小負(fù)荷下的運(yùn)轉(zhuǎn)，DPF再生終止條件被滿足。
在后一種情況下，上述的單獨(dú)的例程發(fā)出DPF再生終止指令。如果這些終止條件的其中一個(gè)被滿足，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20確定終止DPF再生。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20重復(fù)步驟S105A中計(jì)時(shí)器的累計(jì)和步驟S106的確定直到DPF再生終止條件的其中一個(gè)被滿足為止。
在步驟S106中，如果確定終止DPF再生，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20進(jìn)行步驟S107的處理。
在步驟S107中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20終止在步驟S102中開始的DPF再生。與此同時(shí)，在步驟S105中開始的從DPF再生開始的計(jì)時(shí)器的累計(jì)被終止。
在下一個(gè)步驟S108中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20確定從DPF再生開始的經(jīng)過時(shí)間是否已達(dá)到校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間。由于校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間已逝去或由于終止指令已從單獨(dú)的例程發(fā)出，該操作實(shí)質(zhì)上確定DPF的再生是否被終止。
如果確定結(jié)果表示經(jīng)過時(shí)間還未達(dá)到校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，則發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20進(jìn)行步驟S109的處理。
在步驟S109中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20根據(jù)經(jīng)過時(shí)間計(jì)算校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間的偏差并將該結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(RAM)中。在步驟S102中，當(dāng)執(zhí)行下一次DPF再生時(shí)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的偏差被加到基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間。在步驟S109的處理之后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20終止該例程。
在步驟S108中，如果確定結(jié)果表示經(jīng)過時(shí)間已達(dá)到校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，則在步驟S110中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20將該偏差重置為0，然后，終止該例程。在這種情況下，在步驟S102中，在DPF再生例程的下一次執(zhí)行期間，DPF再生的執(zhí)行持續(xù)時(shí)間不被延長(zhǎng)，并且校正再生持續(xù)時(shí)間被設(shè)置為等于在步驟S102從圖中所提供的基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間。
如果執(zhí)行例程的結(jié)果表示DPF再生的終止源自已逝去的校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，則可假定在包括DPF 11的前端的DPF 11中累積的微粒已完全燃燒。相反，如果DPF再生的終止源自由單獨(dú)的例程所發(fā)出的終止指令，則DPF再生的經(jīng)過時(shí)間還未達(dá)到校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，并且很有可能微粒殘留在其中微粒不易被燃燒的DPF 11的前端。
在這種情況下，校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間與DPF再生的累計(jì)時(shí)間的偏差被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，然后，當(dāng)執(zhí)行下一次DPF再生例程時(shí)，對(duì)應(yīng)于該偏差的持續(xù)時(shí)間被加到基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，提供所得到的執(zhí)行持續(xù)時(shí)間用于DPF再生。因此，當(dāng)執(zhí)行下一次DPF再生例程時(shí)，在包括其前端的DPF 11中累積的微粒被完全去除。
參照?qǐng)D6，將進(jìn)一步地說明源自終止指令的DPF再生的終止的情況。
在時(shí)間t0，開始執(zhí)行DPF再生例程。如果步驟S101的確定結(jié)果為肯定，則在步驟S102中開始DPF 11的再生，并且與此同時(shí)使用與先前執(zhí)行例程的偏差計(jì)算校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間。當(dāng)在時(shí)間t1再生使DPF床溫超過基準(zhǔn)溫度時(shí)，DPF 11的再生實(shí)質(zhì)上開始。
通過將在步驟S102中所計(jì)算的校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間加到時(shí)間t1所提供的時(shí)間t3變?yōu)橛糜谕耆偕鶧PF 11的目標(biāo)持續(xù)時(shí)間。
這里，假定在時(shí)間t3之前的時(shí)間t2，例程發(fā)出終止指令。在步驟S107中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20終止DPF 11的再生。此時(shí)，由于從在時(shí)間t1開始DPF 11的再生的累計(jì)時(shí)間還未達(dá)到校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，所以步驟S108的確定結(jié)果為肯定，并且在步驟S109中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器20將校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間與累計(jì)時(shí)間的偏差(t3-t2)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(RAM)中。因此，當(dāng)執(zhí)行下一次DPF 11再生例程時(shí)，要計(jì)算的校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間等于由將偏差(t3-t2)加到基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間得到的值。
在早期終止當(dāng)前執(zhí)行的DPF再生例程提供了一個(gè)用于執(zhí)行DPF11再生例程的延長(zhǎng)基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，由此完全燃燒了殘留在前端的微粒。即使DPF 11的再生以這種方式被中斷，延長(zhǎng)用于執(zhí)行下一次DPF11再生的持續(xù)時(shí)間確實(shí)可防止包括在進(jìn)氣口18的在前端的微粒的累積。
根據(jù)上述實(shí)施例，校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間與用于DPF 11的連續(xù)再生的累計(jì)時(shí)間的偏差用于計(jì)算下一次執(zhí)行例程的校正基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間。然而，在當(dāng)車輛以高速行駛時(shí)再生DPF的情況下，或在能夠增加排氣溫度的條件下，通過使用將與偏差對(duì)應(yīng)的值加到基準(zhǔn)溫度而得到的校正基準(zhǔn)溫度作為基準(zhǔn)溫度，也能夠提供相同的結(jié)果。
更具體地說，在圖4的步驟S102中，不是將基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間校正為校正再生持續(xù)時(shí)間，將與偏差對(duì)應(yīng)的值加到基準(zhǔn)溫度上，由此將基準(zhǔn)溫度校正為更高的校正基準(zhǔn)溫度。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明，微粒再生的提高不限于延長(zhǎng)再生持續(xù)時(shí)間，包括延長(zhǎng)再生溫度的可提高DPF 11的再生的任意方法也是使用的。
于2004年7月23日在日本申請(qǐng)的第Tokugan 2004-215568號(hào)日本專利申請(qǐng)的整個(gè)內(nèi)容以參照的方式被包含在這里。
盡管以上參照本發(fā)明的某些實(shí)施例已描述了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例。在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變化。
例如，在上述實(shí)施例的每一個(gè)中，控制所需的參數(shù)使用傳感器被檢測(cè)，但本發(fā)明可被適用于可使用要求的參數(shù)執(zhí)行要求的控制的任何DPF再生裝置，而與參數(shù)是如何獲取的無關(guān)。
申請(qǐng)了專有權(quán)或?qū)Ｓ脵?quán)的本發(fā)明的實(shí)施例被限定如下。
權(quán)利要求
1.一種柴油微粒濾清器再生裝置，通過燃燒在柴油微粒濾清器中累積的微粒來再生柴油微粒濾清器，所述濾清器(11)沿車輛柴油機(jī)(1)的排氣道設(shè)置，該裝置包括傳感器(14、15)，檢測(cè)所述濾清器(11)的溫度；和可編程控制器(20)，被編程為在濾清器(11)的溫度高于濾清器再生溫度期間，累計(jì)經(jīng)過時(shí)間(S105A、S106)；當(dāng)濾清器(11)的再生被終止時(shí)，計(jì)算所述經(jīng)過時(shí)間與預(yù)定再生持續(xù)時(shí)間的偏差(S108)；和根據(jù)所述偏差校正濾清器(11)的下一次再生的條件(S109、S110)。
2.如權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述控制器(20)還被編程為當(dāng)在所述濾清器(11)中累積的微粒的量已達(dá)到預(yù)定值時(shí)，再生所述濾清器(11)(S101，S102)。
3.如權(quán)利要求2中所述的裝置，其中該裝置還包括檢測(cè)在所述濾清器(11)的上游和下游之間的差壓的傳感器(14)，并且所述控制器(20)還被編程為根據(jù)所述差壓計(jì)算在所述柴油機(jī)微粒濾清器(11)中累積的微粒的量(S101)。
4.如權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述控制器(20)還被編程為當(dāng)所述經(jīng)過時(shí)間已達(dá)到預(yù)定再生持續(xù)時(shí)間時(shí)，或當(dāng)根據(jù)所述柴油機(jī)(1)的運(yùn)行條件發(fā)出再生終止請(qǐng)求時(shí)，終止所述濾清器(11)的再生(S106)。
5.如權(quán)利要求1-4中的任何一個(gè)所述的該裝置，其中所述控制器(20)還被編程為根據(jù)車輛行駛條件確定用于所述濾清器(11)的再生溫度的基準(zhǔn)溫度和確定用于所述濾清器(11)的再生持續(xù)時(shí)間的基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間(S102)，并通過使所述濾清器(11)的溫度在基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間內(nèi)不小于所述基準(zhǔn)溫度，執(zhí)行所述濾清器(11)的再生(S103、S104)。
6.如權(quán)利要求5中所述的裝置，還包括傳感器(5)，其檢測(cè)用作所述車輛行駛條件的車輛行駛速度。
7.如權(quán)利要求5中所述的裝置，其中所述控制器(20)還被編程為將用于所述濾清器(11)的下一次再生的基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)與所述偏差對(duì)應(yīng)的時(shí)間(S102)。
8.如權(quán)利要求5中所述的裝置，其中所述控制器(20)還被編程為將用于所述濾清器(11)的下一次再生的基準(zhǔn)溫度提高與所述偏差對(duì)應(yīng)的溫度(S102)。
9.如權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述傳感器(14、15)包括檢測(cè)所述濾清器(11)的上游區(qū)域的溫度的傳感器(15)和檢測(cè)所述濾清器(11)的下游區(qū)域的溫度的傳感器(14)，并且所述控制器(20)還被編程為計(jì)算所述濾清器(11)的上游區(qū)域溫度和下游區(qū)域溫度的平均溫度作為所述濾清器(11)的溫度(S103)。
10.一種柴油微粒濾清器再生方法，通過燃燒在柴油微粒濾清器中累積的微粒來再生柴油微粒清濾器，所述柴油機(jī)微粒濾清器(11)沿車輛柴油機(jī)(1)的排氣道設(shè)置，該方法包括檢測(cè)所述濾清器(11)的溫度；在濾清器(11)的溫度高于濾清器再生溫度期間，累計(jì)經(jīng)過時(shí)間(S105A、S106)；當(dāng)濾清器(11)的再生被終止時(shí)，計(jì)算所述經(jīng)過時(shí)間與預(yù)定再生持續(xù)時(shí)間的偏差(S108)；和根據(jù)所述偏差校正濾清器(11)的下一次再生的條件(S109、S110)。
全文摘要
發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(20)控制沿車輛柴油機(jī)(9)的排氣道(3)所設(shè)置的柴油機(jī)微粒濾清器(11)的再生。根據(jù)柴油機(jī)(1)的運(yùn)行條件、響應(yīng)終止請(qǐng)求，再生終止。當(dāng)終止時(shí)的再生經(jīng)過時(shí)間短于基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器(20)將對(duì)應(yīng)于再生經(jīng)過時(shí)間與基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間的偏差的時(shí)間加到用于DPF(11)的下一次再生的基準(zhǔn)持續(xù)時(shí)間，由此完全去除在濾清器(11)的進(jìn)氣口(18)內(nèi)和進(jìn)氣口周圍累積的微粒。
文檔編號(hào)F01N9/00GK1818356SQ20051008746
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者筒本直哉, 川島純一, 中野雅彥, 大竹真, 上野昌一郎, 近藤光德, 古賀俊雅 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社