專利名稱：廢氣過濾器的再生控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢氣過濾器的再生控制裝置，該過濾器捕獲柴油發(fā)動機(jī)的廢氣內(nèi)所含的顆粒物質(zhì)。
背景技術(shù)：
裝設(shè)于柴油發(fā)動機(jī)的排放通道、用來捕獲廢氣中包含的顆粒物質(zhì)(以下簡稱PM)以防止PM排入大氣的廢氣過濾器是已知的。隨著廢氣過濾器持續(xù)捕獲PM，最終會發(fā)生阻塞。因此，例如，當(dāng)達(dá)到對廢氣過濾器實(shí)施再生過程的時刻時，除了主燃油噴射以外，在膨脹沖程期間于柴油發(fā)動機(jī)中還進(jìn)行噴射額外燃油的后噴射(post-injection)。在膨脹沖程期間后噴射的燃油到達(dá)設(shè)置在廢氣過濾器上游的催化劑而沒有在氣缸內(nèi)燃燒，并且通過與催化劑發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生熱。這些熱量燃燒積累在過濾器內(nèi)的PM，這樣，廢氣過濾器得以再生。
如果燃油在催化劑溫度較低的非活化期間到達(dá)催化劑，則包含在燃油內(nèi)的未燃燒的碳?xì)浠衔锔采w催化劑的表面，導(dǎo)致碳?xì)浠衔镂蹞p(以下簡稱HC污損)，其導(dǎo)致催化劑性能的變劣。
當(dāng)車輛減速時，廢氣溫度降低，導(dǎo)致催化劑溫度降低，因此此時特別可能發(fā)生HC污損。
在2002年由日本專利局公布的JP2002-364436A中，當(dāng)在過濾器再生期間車輛減速時，額外燃油的噴射沒有達(dá)到這樣的程度以致催化劑的溫度降到低于活化溫度以下。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人進(jìn)行的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果如上所述的額外燃油后噴射控制繼發(fā)動機(jī)迅速減速予以執(zhí)行，則過濾器的溫度會過度地升高，導(dǎo)致過濾器熔化。
因此，本發(fā)明的目的是防止由于過濾器溫度過度升高導(dǎo)致的過濾器的熔化，無論車輛的操作狀況如何。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種與柴油發(fā)動機(jī)一同使用的廢氣過濾器再生控制裝置，其包括燃油噴射器，該燃油噴射器將燃油噴入所述發(fā)動機(jī)；廢氣過濾器，該廢氣過濾器設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)的排氣通道內(nèi)，并且捕獲所述發(fā)動機(jī)的廢氣內(nèi)所含的顆粒物質(zhì)，以防止所述顆粒物質(zhì)排入大氣中；以及催化劑，該催化劑設(shè)置在所述排氣通道內(nèi)并位于所述廢氣過濾器上游，并且當(dāng)所述廢氣過濾器需要再生時通過與后噴射的燃油的組分發(fā)生催化反應(yīng)而升高廢氣的溫度。所述裝置包括可編程控制器，該可編程控制器予以編程用以在所述廢氣過濾器再生期間確定所述發(fā)動機(jī)是否在減速；當(dāng)所述發(fā)動機(jī)減速時確定所述催化劑是否處于活化狀態(tài)；當(dāng)所述催化劑處于活化狀態(tài)時確定所述發(fā)動機(jī)是緩慢減速還是迅速減速；當(dāng)所述發(fā)動機(jī)緩慢減速時，使所述燃油噴射器繼主燃油噴射之后執(zhí)行后噴射；以及當(dāng)所述發(fā)動機(jī)迅速減速時，使所述燃油噴射器執(zhí)行所述主燃油噴射而不執(zhí)行所述后噴射。
優(yōu)選地，所述控制器還予以編程用以當(dāng)所述催化劑處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)緩慢減速時，關(guān)閉所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣節(jié)氣門，以升高引入所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣的溫度。
優(yōu)選地，所述控制器還予以編程用以當(dāng)所述催化劑處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)緩慢減速時，打開EGR閥門以升高引入所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣的溫度。
優(yōu)選地，所述控制器還予以編程用以當(dāng)所述催化劑處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)迅速減速時，關(guān)閉所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣節(jié)氣門以減少流經(jīng)所述廢氣過濾器的氧氣的量。
優(yōu)選地，所述控制器還予以編程用以當(dāng)所述催化劑處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)迅速減速時，打開所述EGR閥門以減少流經(jīng)所述廢氣過濾器的氧氣的量。
優(yōu)選地，所述控制器還予以編程用以根據(jù)每單位時間所述發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量的變化量確定所述發(fā)動機(jī)是在緩慢減速還是在迅速減速。
優(yōu)選地，所述控制器還予以編程用以當(dāng)所述發(fā)動機(jī)減速并且所述催化劑處于非活化狀態(tài)時，使得所述燃油噴射器執(zhí)行所述主燃油噴射而不執(zhí)行所述后噴射。
本發(fā)明的細(xì)節(jié)以及其他特征和優(yōu)勢在本說明書的其余部分?jǐn)⑹霾⑶沂境鲈诟綀D中。


圖1是示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的廢氣過濾器再生控制裝置；圖2是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明由控制器執(zhí)行的主程序；圖3是流程圖，示出了由控制器執(zhí)行的減速期間再生過程；圖4A-4D是時間圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明當(dāng)催化劑處于非活化狀態(tài)時在緩慢減速期間執(zhí)行的控制的結(jié)果；圖5A-5D是時間圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明當(dāng)催化劑處于活化狀態(tài)時在緩慢減速期間執(zhí)行的控制的結(jié)果；圖6A-6D是時間圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明當(dāng)催化劑處于活化狀態(tài)時在迅速減速器及執(zhí)行的控制的結(jié)果具體實(shí)施方式
參照附圖中的圖1，用于車輛的柴油發(fā)動機(jī)10包括進(jìn)氣通道21；進(jìn)氣節(jié)氣門22；排氣通道23；廢氣再循環(huán)(以下簡稱EGR)裝置30；柴油氧化催化劑(以下簡稱DOC)40；和柴油微粒過濾器(以下簡稱PDF)總成50。
柴油發(fā)動機(jī)10的燃油由高壓泵14加壓，暫時存儲在共軌13中，根據(jù)噴射正時從噴射器12噴射，并由柴油發(fā)動機(jī)10燃燒。然后，廢氣從柴油發(fā)動機(jī)10排出。一部分廢氣經(jīng)由EGR裝置30再循環(huán)到進(jìn)氣通道21。
EGR裝置30包括EGR冷卻器32和位于EGR通道中的EGR閥門33。EGR冷卻器32冷卻從排氣通道23流入其中的廢氣。EGR閥門33通過打開和關(guān)閉來調(diào)節(jié)EGR的量。EGR閥門33由控制器70伺職控制。
DOC40設(shè)置在柴油發(fā)動機(jī)10的排氣通道23內(nèi)。DOC40包含鈀、鉑或者類似物制成的催化劑。DOC40通過與流經(jīng)其內(nèi)的未燃燒的碳?xì)浠衔锇l(fā)生催化反應(yīng)而產(chǎn)生熱。這些熱量升高廢氣的溫度。
DPF總成50設(shè)置在DOC40的下游。DPF總成50包括安裝在DPF殼體51內(nèi)的DPF52。DPF52是多孔的、蜂巢結(jié)構(gòu)的廢氣過濾器，例如由諸如堇青石等陶瓷構(gòu)成。DPF52包括由多孔薄壁以矩陣形式形成的流通通道。這些流通通道的入口交替密封。入口未密封的流通通道具有密封的出口。流入DPF52的廢氣流過形成流通通道的多孔薄壁，并且排出到下游側(cè)。
包含在廢氣內(nèi)的PM在多孔薄壁的內(nèi)表面上被捕獲并且積累在那里。一部分被捕獲的PM被DPF燃燒，但是當(dāng)DPF的床溫較低時，燃燒量會下降，則結(jié)果是，積聚的PM的量大于燃燒的PM的量。如果這種狀態(tài)保持下去同時DPF繼續(xù)捕獲PM，則最終將會發(fā)生堵塞。因此，根據(jù)本發(fā)明的廢氣過濾器再生控制裝置1升高廢氣溫度，使得被捕獲的PM被強(qiáng)制燃燒和去除。廢氣過濾器再生控制裝置1包括以下傳感器61-65。
壓差傳感器61，檢測DPF殼體51的上游室51a(DPF52的入口)和下游室51b(DPF52的出口)之間的壓差。
DPF入口溫度傳感器62，檢測DPF52的入口溫度Tin。
DPF出口溫度傳感器63，檢測DPF52的出口溫度Tout。
曲軸轉(zhuǎn)角傳感器64，檢測柴油發(fā)動機(jī)10的曲軸11的轉(zhuǎn)動速度。
空氣流量計(jì)65，檢測柴油發(fā)動機(jī)10的進(jìn)氣量(新鮮空氣量)。
來自上述傳感器61-65的檢測數(shù)據(jù)作為信號分別輸入控制器70。
根據(jù)由壓差傳感器61檢測到的壓差的大小，控制器70推算DPF52內(nèi)的PM累積量PMa1?？刂破?0還通過參照預(yù)先儲存在ROM內(nèi)的PM排出量圖表根據(jù)發(fā)動機(jī)的操作條件(例如，轉(zhuǎn)速和燃油噴射量)來確定在在相同的、固定時段內(nèi)的PM排出量PMa21。另外，控制器70通過參照預(yù)先儲存在ROM內(nèi)的PM燃燒圖表根據(jù)DPF52的床溫和DPF52的入口溫度確定在在固定的時段內(nèi)的PM燃燒量PMa22。然后，通過把固定時段內(nèi)的PM排出量PMa21減去固定時段內(nèi)的PM燃燒量PMa22所得的值與PM累計(jì)量先前值PMa2z相加，或者換句話說用以下方程(1)，計(jì)算當(dāng)前時刻的PM累計(jì)量PMa2。
PMa2＝PMa2z+PMa21-PMa22(1)控制器70根據(jù)PM累積量PMa1、PMa2確定DPF再生時間。
控制器70從DPF入口溫度傳感器62輸入入口溫度信號、從DPF出口溫度傳感器63輸入出口溫度信號，并且在此基礎(chǔ)上計(jì)算DPF52的床溫。然后，控制器70根據(jù)發(fā)動機(jī)的操作條件確定優(yōu)化的變速(傳動比)，并且根據(jù)來自曲軸轉(zhuǎn)角傳感器64的信號計(jì)算運(yùn)行的距離。
控制器70還根據(jù)輸入信號通過控制噴射器12和高壓泵14來調(diào)節(jié)燃油噴射量和噴射正時?？刂破?0根據(jù)輸入信號調(diào)節(jié)進(jìn)氣節(jié)氣門22的開度?？刂破?0伺職控制EGR閥門33。通過執(zhí)行該控制，控制器70調(diào)節(jié)過量空氣系數(shù)(空燃比)，以調(diào)節(jié)包含在廢氣中的碳?xì)浠衔锏牧?，并且通過升高從DOC40流出的廢氣的溫度來執(zhí)行DPF再生。
另外，根據(jù)來自空氣流量計(jì)65的檢測信號，控制器70確定發(fā)動機(jī)的操作條件是否對應(yīng)于減速操作或是穩(wěn)定狀態(tài)操作。
控制器70包括微機(jī)，其設(shè)置有中央處理器(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和輸入/輸出接口(I/O接口)。該控制器可以包括一個以上的微機(jī)。
接著，注意力集中在控制器70的操作上，將說明根據(jù)本發(fā)明的廢氣過濾器再生控制裝置的具體操作。
圖2是流程圖，示出了由控制器70執(zhí)行的主程序。控制器70在DPF再生控制期間以固定的時間間隔(例如，以10毫秒周期)重復(fù)地執(zhí)行該程序。
在步驟S1中，控制器70判斷減速標(biāo)志F是否為1。減速標(biāo)志F的初始值為0。當(dāng)判斷結(jié)果為否時，程序行進(jìn)到步驟S2。當(dāng)判斷結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S8。
在步驟S2中，控制器70執(zhí)行正常的DPF再生過程。
在步驟S3中，控制器70根據(jù)主噴射是否被切斷來判斷是否在經(jīng)歷減速。更具體地說，根據(jù)主燃油噴射量Q是否為0或者更小來進(jìn)行判斷。當(dāng)主燃油噴射量Q是0或者更小時，即當(dāng)判斷結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S5。當(dāng)判斷結(jié)果為否時，程序行進(jìn)到步驟S4。
在步驟S4中，控制器70復(fù)位計(jì)數(shù)器N。
在步驟S5中，控制器70遞增計(jì)數(shù)器N。如上所述，控制器70在固定的時間間隔處重復(fù)執(zhí)行該程序，并因此，可以從計(jì)數(shù)器N計(jì)算減速期間在步驟S6中，控制器70確定計(jì)數(shù)器N是否超過參考值N0。通過提供參考值N0，可以確實(shí)地確定在經(jīng)歷減速。當(dāng)確定結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S7。當(dāng)確定結(jié)果為否時，程序暫時中斷。
在步驟S7中，控制器70設(shè)置減速標(biāo)志F為1。
在步驟S8中，控制器70執(zhí)行減速期間再生控制。該控制的具體內(nèi)容后面將說明。
在步驟S9中，控制器70確定主噴射量是否已經(jīng)增加。當(dāng)確定結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S10。當(dāng)確定結(jié)果為否時，程序暫時中斷。
在步驟S10中，控制器70確定模式標(biāo)志DMODE是否為3。當(dāng)確定結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S11。當(dāng)確定結(jié)果為否時，程序行進(jìn)到步驟S12。模式標(biāo)志DMODE將在后面說明。
在步驟S11中，控制器70確定DPF52的床溫TDPF是否已經(jīng)降到參考溫度TDPF0以下。參考溫度TDPF0是累積在DPF52內(nèi)的PM點(diǎn)燃的溫度。當(dāng)確定結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S12。當(dāng)確定結(jié)果為否時，程序暫時中斷。
在步驟S12中，控制器70復(fù)位減速標(biāo)志F和模式標(biāo)志DMODE。
圖3是流程圖，示出了控制器執(zhí)行的減速期間再生過程。
在步驟S81中，控制器70確定模式標(biāo)志DMODE是否為3。當(dāng)確定結(jié)果為否時，程序行進(jìn)到步驟S82。當(dāng)判斷結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S831。
在步驟S82中，控制器70確定DOC40是否處于活化狀態(tài)(active state)。更具體地說，控制器70確定DOC40的床溫TDOC是否超過活化參考溫度(activation reference temperature)TDOC0。當(dāng)確定結(jié)果為否時，程序行進(jìn)到步驟S811。當(dāng)確定結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S83。
在步驟S83中，控制器70確定是否經(jīng)歷迅速減速。更具體地說，控制器70確定單位時間進(jìn)氣量變化量ΔGain是否小于參考值GA。當(dāng)確定結(jié)果為否時，程序行進(jìn)到步驟S821。當(dāng)確定結(jié)果為是時，程序行進(jìn)到步驟S831。
在步驟S811中，控制器70設(shè)置模式標(biāo)志DMODE為1，表示防止DOC40的HC污損(HC poisoning)的模式。在步驟S812中，控制器70根據(jù)操作條件控制進(jìn)氣節(jié)氣門22，并且在步驟S813中，控制器70根據(jù)操作條件控制EGR閥門33。
在步驟S814中，控制器70執(zhí)行主噴射來保持怠速操作，但是禁止慣性滑行后噴射(coasting post-injection)，以防止DOC40的HC污損。
在步驟S821中，控制器70設(shè)置模式標(biāo)志DMODE為2，表示用于促使DPF52的再生的模式。在步驟S822中，控制器70設(shè)置進(jìn)氣節(jié)氣門22為最小開度，并且在步驟S823中，控制器70完全打開EGR閥門33以升高引入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣的溫度。
在步驟S824中，除維持怠速的主噴射外，控制器70還執(zhí)行慣性滑行后噴射。通過這樣做，流入DPF52的氣體溫度可以通過流入DOC40的碳?xì)浠衔锛捌漕愃莆锏拇呋磻?yīng)而升高。結(jié)果是，DPF52的床溫升高，使得DPF52再生。
在步驟S831中，控制器70設(shè)置模式標(biāo)志DMODE為3，表示防止DPF52的溫度過度升高的模式。在步驟S832中，控制器70設(shè)置進(jìn)氣節(jié)氣門22為最小開度，并且在步驟S833*中，控制器70完全打開EGR閥門33，以減少廢氣中的氧氣濃度。
在步驟S834中，控制器70確保流入DPF52的氣體的溫度不會升高。更具體地說，控制器70僅執(zhí)行主噴射來維持怠速，不執(zhí)行慣性滑行后噴射。
圖4是時間圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明當(dāng)催化劑處于非活化狀態(tài)(DMODE為1，防止DOC發(fā)生HC污損的模式)時，繼緩慢減速執(zhí)行的控制的結(jié)果。也標(biāo)出步驟號碼以利于理解時間圖和流程圖之間的對應(yīng)。
在時刻t11前，沒有經(jīng)歷減速行駛，因此控制器70通過重復(fù)執(zhí)行步驟S1、S2、S3和S4而使DPF52經(jīng)歷正常的再生過程。
當(dāng)通過釋放油門踏板而在時刻t11執(zhí)行減速時，控制器70重復(fù)執(zhí)行步驟S1、S2、S3、S5和S6，并且計(jì)數(shù)減速期間。此時，如圖4B所示，主燃油噴射量Q為0。當(dāng)減速期間經(jīng)過預(yù)定的時段(時刻t12)時，程序從步驟S6行進(jìn)到步驟S7，在此減速標(biāo)志F被設(shè)置為1，并且在隨后的循環(huán)內(nèi)，程序從步驟S1行進(jìn)到步驟S8，在此執(zhí)行減速期間再生過程。
此時，如圖4A所示，DOC40的床溫TDOC低于活化參考溫度TDOC0，因此，程序從步驟S82行進(jìn)到步驟S811，在此進(jìn)氣節(jié)氣門22和EGR閥門33根據(jù)操作條件進(jìn)行控制(S812、S813)。更具體地說，根據(jù)進(jìn)氣量Gain的減少進(jìn)氣節(jié)氣門22關(guān)閉并且EGR閥門33打開(圖4D、4C)。通過這樣做，引入發(fā)動機(jī)的空氣的溫度升高，導(dǎo)致廢氣溫度升高以及DPF52和DOC40的床溫的降低(圖4A)。另外，燃油僅在主噴射正時處噴射，而在慣性滑行后噴射正時處不噴射燃油(圖4B、S814)。這樣，防止了DOC40的HC污損。
當(dāng)在時刻t14壓下油門踏板使得主噴射再繼續(xù)進(jìn)行時(圖4B，S9)，控制器70復(fù)位減速標(biāo)志F和模式標(biāo)志DMODE(S10)，并且在隨后的循環(huán)內(nèi)返回到正常再生過程。當(dāng)DOC40變得活化時，后噴射開始(圖4B中的時刻t15)。
圖5是時間圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明當(dāng)催化劑處于活化狀態(tài)時(DMODE為2；促使DPF再生的模式)繼緩慢減速執(zhí)行的控制的結(jié)果。
在時刻t21之前，沒有經(jīng)歷減速行駛，因此控制器70通過重復(fù)執(zhí)行步驟S1、S2、S3和S4而使DPF52經(jīng)歷正常再生過程。
當(dāng)在時刻t21通過釋放油門踏板而執(zhí)行減速時，控制器70重復(fù)執(zhí)行步驟S1、S2、S3、S5和S6并且計(jì)數(shù)減速期間。此時，如圖5B所示，主燃油噴射量Q為0。當(dāng)減速期間經(jīng)過預(yù)定的時段(時刻t22)時，程序從步驟S6行進(jìn)到步驟S7，在此減速標(biāo)志F設(shè)置為1，并且在隨后的循環(huán)內(nèi)，程序從步驟S1行進(jìn)到步驟S8，在此執(zhí)行減速期間再生過程。
此時，如圖5A所示，DOC40的床溫TDOC高于活化參考溫度TDOC0，因此程序從步驟S82行進(jìn)到步驟S83。另外，進(jìn)氣量的變化量ΔGain大于參考值GA，因此確定在經(jīng)歷緩慢減速(S83)。因此，程序行進(jìn)到S821，在此進(jìn)氣節(jié)氣門22設(shè)置為最小開度(圖5D，S822)，并且EGR閥門33完全打開(圖5C，S823)。通過這樣做，引入發(fā)動機(jī)的空氣的溫度升高，導(dǎo)致廢氣溫度升高，結(jié)果是，DPF52和DOC40的床溫下降(圖5A)。而且，除了在主噴射正時處外，燃油還在慣性滑行后噴射正時處噴射(圖5B，S824)，結(jié)果是，廢氣溫度由于DOC40內(nèi)的催化反應(yīng)而升高，導(dǎo)致DPF52的溫度升高，使得促進(jìn)再生(圖5A)。
當(dāng)油門踏板在時刻t24被壓下，使得主噴射再繼續(xù)進(jìn)行時(圖5B，S9)，控制器70復(fù)位減速標(biāo)志F和模式標(biāo)志DMODE(S10)，并且在隨后的循環(huán)內(nèi)返回正常再生過程。
圖6是時間圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明當(dāng)催化劑處于活化狀態(tài)時(DMODE為3；防止DPF溫度過度升高的模式)繼迅速減速執(zhí)行的控制的結(jié)果。
在時刻t31前，沒有經(jīng)歷減速行駛，因此控制器70通過重復(fù)執(zhí)行步驟S1、S2、S3和S4而使DPF52經(jīng)歷正常再生過程。
當(dāng)在時刻t31通過壓下制動踏板而執(zhí)行減速時，控制器70重復(fù)執(zhí)行步驟S1、S2、S3、S5和S6并且計(jì)數(shù)減速期間。此時，如圖6B所示，主燃油噴射量Q為0。當(dāng)減速期間經(jīng)過預(yù)定時段(時刻t32)時，程序從步驟S6行進(jìn)到步驟S7，在此減速標(biāo)志F被設(shè)置為1，并且在隨后的循環(huán)內(nèi)，程序從步驟S1行進(jìn)到步驟S8，在此執(zhí)行減速期間再生過程。
此時，如圖6A所示，DOC40的床溫TDOC高于活化參考溫度TDOC0，因此程序從步驟S82行進(jìn)到步驟S83。而且，進(jìn)氣量的變化量ΔGain小于參考值GA，因此確定經(jīng)歷迅速減速(S83)。因此，程序行進(jìn)到步驟S831，在此進(jìn)氣節(jié)氣門22設(shè)定為最小開度(圖6D，S832)并且EGR閥門33完全打開(圖6C，S833)。通過這樣做，廢氣中的氧氣濃度減小，由此減少了DPF52內(nèi)的PM燃燒以及DOC40內(nèi)的催化反應(yīng)的量。另外，燃油僅在主噴射正時處噴射，而在慣性滑行后噴射正時處不噴射燃油(圖6B，S834)。結(jié)果是，防止了DPF52的溫度過度升高。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)DOC40處于活化狀態(tài)時，燃油既在慣性滑行后噴射正時處也在主噴射正時處噴射，結(jié)果是，廢氣溫度由于DOC40內(nèi)的催化反應(yīng)而升高，使得DPF52得以再生(S824)。然而，當(dāng)確定經(jīng)歷迅速減速時，僅在主噴射正時處噴射燃油，而在慣性滑行后噴射正時處不噴射燃油(S834)。
在迅速減速期間，進(jìn)氣量迅速減少并且流經(jīng)排氣通道的廢氣的量也迅速減少。DPF52被廢氣流空氣冷卻，但是當(dāng)廢氣量減少時，空氣冷卻效果降低。如果燃油既在慣性滑行后噴射正時處也在主噴射正時處噴射，類似于在緩慢加速期間執(zhí)行的控制，當(dāng)空氣冷卻效果降低時，廢氣溫度由于DOC40內(nèi)的催化反應(yīng)而升高，結(jié)果是，DPF52的溫度可能過度升高，使得DPF52熔化。
如上所述，在本實(shí)施例中當(dāng)確定經(jīng)歷迅速減速時，流經(jīng)排氣通道的廢氣內(nèi)的氧氣濃度降低，燃油僅在主噴射正時處噴射，而在慣性滑行后噴射正時處不噴射。結(jié)果是，DPF52的溫度不會過度升高，可以防止DPF52熔化。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照本發(fā)明的特定實(shí)施例予以說明，但是本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施例。在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而出現(xiàn)上述實(shí)施例的改動和變形。
控制器可以包括一個以上的微機(jī)。
在每個上述實(shí)施例中，控制所需的參數(shù)利用傳感器檢測，但是本發(fā)明可以應(yīng)用于任何廢氣過濾器再生控制裝置，該裝置可以利用所要求的參數(shù)執(zhí)行所要求的控制，而不論這些參數(shù)如何獲得。
在上述的實(shí)施例中，柴油發(fā)動機(jī)作為發(fā)動機(jī)的示例而引述。但是，例如汽油發(fā)動機(jī)也可以取代之。
另外，是否經(jīng)歷減速的確定是根據(jù)主燃油噴射量Q進(jìn)行的，然而也可以根據(jù)車輛速度或者發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行這種確定。另外，是否經(jīng)歷迅速減速的確定是根據(jù)進(jìn)氣量變化量ΔGain進(jìn)行的，然而同樣地在這種情況下，也可以根據(jù)車輛速度或發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行這種確定。
2005年12月14日提交的日本專利申請2005-360069的內(nèi)容在此作為參考包含在內(nèi)。
其中要求保護(hù)獨(dú)占所有權(quán)或者特權(quán)的本發(fā)明的實(shí)施例由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種與柴油發(fā)動機(jī)一同使用的廢氣過濾器再生控制裝置，包括燃油噴射器(12)，該燃油噴射器將燃油噴入所述發(fā)動機(jī)(10)；廢氣過濾器(52)，該廢氣過濾器設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)(10)的排氣通道(23)內(nèi)，并且捕獲所述發(fā)動機(jī)(10)的廢氣內(nèi)所含的顆粒物質(zhì)，以防止所述顆粒物質(zhì)排入大氣中；以及催化劑(40)，該催化劑設(shè)置在所述排氣通道(23)中并位于所述廢氣過濾器(52)上游，并且當(dāng)所述廢氣過濾器(52)需要再生時通過與后噴射的燃油的組分發(fā)生催化反應(yīng)而升高廢氣的溫度，所述裝置包括可編程控制器(70)，該可編程控制器予以編程用以在所述廢氣過濾器(52)再生期間確定所述發(fā)動機(jī)(10)是否在減速(S3)；當(dāng)所述發(fā)動機(jī)(10)減速時確定所述催化劑(40)是否處于活化狀態(tài)(S82)；當(dāng)所述催化劑(40)處于活化狀態(tài)時確定所述發(fā)動機(jī)(10)是緩慢減速還是迅速減速(S83)；當(dāng)所述發(fā)動機(jī)(10)緩慢減速時，使所述燃油噴射器(12)繼主燃油噴射之后執(zhí)行后噴射(S824)；以及當(dāng)所述發(fā)動機(jī)(10)迅速減速時，使所述燃油噴射器(12)執(zhí)行所述主燃油噴射而不執(zhí)行所述后噴射(S834)。
2.如權(quán)利要求1所述的廢氣過濾器再生控制裝置，其特征在于，所述控制器(70)還予以編程用以當(dāng)所述催化劑(40)處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)(10)緩慢減速時，關(guān)閉所述發(fā)動機(jī)(10)的進(jìn)氣節(jié)氣門(22)，以升高引入所述發(fā)動機(jī)(10)的進(jìn)氣的溫度(S822)。
3.如權(quán)利要求1所述的廢氣過濾器再生控制裝置，其特征在于，所述控制器(70)還予以編程用以當(dāng)所述催化劑(40)處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)(10)緩慢減速時，打開EGR閥門(33)以升高引入所述發(fā)動機(jī)(10)的進(jìn)氣的溫度(S823)。
4.如權(quán)利要求1所述的廢氣過濾器再生控制裝置，其特征在于，所述控制器(70)還予以編程用以當(dāng)所述催化劑(40)處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)(10)迅速減速時，關(guān)閉所述發(fā)動機(jī)(10)的進(jìn)氣節(jié)氣門(22)以減少流經(jīng)所述廢氣過濾器(52)的氧氣的量(S832)。
5.如權(quán)利要求1所述的廢氣過濾器再生控制裝置，其特征在于，所述控制器(70)還予以編程用以當(dāng)所述催化劑(40)處于活化狀態(tài)并且所述發(fā)動機(jī)(10)迅速減速時，打開所述EGR閥門(33)以減少流經(jīng)所述廢氣過濾器(52)的氧氣的量(S833)。
6.如權(quán)利要求1所述的廢氣過濾器再生控制裝置，其特征在于，所述控制器(70)還予以編程用以根據(jù)每單位時間所述發(fā)動機(jī)(10)的進(jìn)氣量的變化量確定所述發(fā)動機(jī)是在緩慢減速還是在迅速減速。
7.如權(quán)利要求1所述的廢氣過濾器再生控制裝置，其特征在于，所述控制器(70)還予以編程用以當(dāng)所述發(fā)動機(jī)(10)減速并且所述催化劑(40)處于非活化狀態(tài)時，使得所述燃油噴射器(12)執(zhí)行所述主燃油噴射而不執(zhí)行所述后噴射(S814)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制廢氣過濾器(52)的再生的控制器(70)，所述廢氣過濾器捕獲廢氣中包含的顆粒物質(zhì)以防止該顆粒物質(zhì)排入大氣。當(dāng)廢氣過濾器(52)經(jīng)歷再生并且發(fā)動機(jī)(10)減速時，控制器(70)確定催化劑(40)是否處于活化狀態(tài)(S82)以及發(fā)動機(jī)(10)是緩慢減速還是迅速減速(S83)。當(dāng)發(fā)動機(jī)(10)緩慢減速時，控制器(70)繼主燃油噴射執(zhí)行后噴射(S824)，并且當(dāng)發(fā)動機(jī)(10)迅速減速時，控制器(70)執(zhí)行主燃油噴射而停止后噴射(S834)。通過這樣做，過濾器的溫度不會過度升高，可以防止過濾器熔化。
文檔編號F02D43/00GK1982683SQ20061016426
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者上野昌一郎 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社