[發明專利]過濾器再生系統的異常診斷系統以及異常診斷方法

無效

• 申請號: 200980100346.6
• 申請日: 2009-02-24
• 公開（公告）號: CN101889131A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 柴田大介;北浦浩一;澤田裕;辻達也
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/02
• 分類號: F01N3/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 雒運樸;李偉

技術領域

本發明涉及對執行設置于內燃機排氣通路上的顆粒過濾器的再生處理的系統的異常進行診斷的系統以及方法。

背景技術

為了捕集內燃機排氣中的顆粒物質(Particulate?Matter：以下稱的為PM)，有時候在該內燃機的排氣通路上設置顆粒過濾器(以下簡稱為過濾器)。在此情況下，若過濾器中的PM堆積量過度增加，就有可能因背壓上升而給內燃機的運轉等帶來不良影響。另外，若在過濾器中的PM堆積量過度增加了的狀態下該PM發生氧化，則因其氧化熱使過濾器的溫度過度上升而有可能導致該過濾器的熔損/破損。為了抑制這些問題的發生而采用過濾器再生系統，其進行將堆積在過濾器中的PM氧化/除去的再生處理。

在專利文獻1中記載有涉及進行如上述那樣的再生處理的排氣凈化裝置的技術。該專利文獻1所公開的排氣凈化裝置具備：當過濾器的前后壓差超過設定值時判定再生處理時期的第一判定單元；當過濾器中的PM堆積量大于等于規定值時判定再生處理時期的第二判定單元。而且，對連續再生次數進行計數，該連續再生次數是再生處理被判定的再生間隔時間短于閾值的再生頻繁時連續產生的，并在該次數超過閾值的情況下判定為發動機的PM排出量的異常。

[專利文獻1]專利第4008866號公報

[專利文獻2]日本特開2008-57443號公報

[專利文獻3]日本特開2008-121631號公報

[專利文獻4]日本特開2004-218558號公報

若執行了過濾器的再生處理，該過濾器中堆積的PM被暫且除去，在停止執行再生處理后，PM堆積量再次逐漸增加。這里，PM堆積量較少時與PM堆積量較多時相比，過濾器的PM捕集率(過濾器所捕集的PM量相對于流入過濾器的PM量的比例)較低。也就是說，若執行了再生處理將PM除去，則在剛剛停止執行該再生處理后，在過濾器漏過的PM的比例就會增加。

另外，還有將氧化催化劑和吸留還原型NOx催化劑等具有氧化功能的催化劑擔載于過濾器的情況。在此情況下，若過濾器的溫度因執行再生處理而上升，則會促進所擔載的催化劑的劣化。若所擔載的催化劑的劣化被促進，則被供給到該催化劑的還原劑和排氣中的HC等難以在該催化劑中被氧化。

進而，在將吸留還原型NOx催化劑擔載于過濾器的情況下，因在再生處理執行過程中該吸留還原型NOx催化劑的溫度較高，故基于該吸留還原型NOx催化劑的NOx吸留/還原量就會降低。

根據這些情況，若再生處理的執行頻率因過濾器再生系統中發生異常而過度變高，則總體上就有可能導致排氣排放的惡化。為了抑制這種排氣排放的惡化，就需要正確地檢測再生處理的執行頻率過度變高的過濾器再生系統的異常。

發明內容

本發明就是鑒于上述問題而完成的，其目的是提供一種能夠以更高的精度診斷是否發生了再生處理的執行頻率過度變高的過濾器再生系統的異常的技術。

本發明對過濾器再生系統的異常進行診斷，該過濾器再生系統，在過濾器中的PM堆積量的推定值已達到規定的再生執行堆積量時，或者，過濾器上游側的壓力或者過濾器的前后壓差已達到大于與再生執行堆積量相對應的壓力或者壓差的值亦即規定的再生執行值時，開始執行再生處理，本發明基于開始執行再生處理的時間點的PM堆積量的推定值和再生執行堆積量的比率來進行異常診斷。

更詳細而言，第一發明所涉及的過濾器再生系統的異常診斷系統是對過濾器再生系統的異常進行診斷的系統，

所述過濾器再生系統，進行設置于內燃機排氣通路上的顆粒過濾器的再生處理，其具有：

堆積量推定單元，推定上述顆粒過濾器中的顆粒物質的堆積量；

壓力檢測單元，檢測排氣通路中的上述顆粒過濾器上游側的壓力或者上述顆粒過濾器的前后壓差；以及

再生處理執行單元，執行將上述顆粒過濾器中所堆積的顆粒物質進行氧化/除去的再生處理，

其中，在由上述堆積量推定單元所推定出的顆粒物質的堆積量已達到規定的再生執行堆積量時，或者，由上述壓力檢測單元所檢測出的壓力或者壓差已達到大于與上述再生執行堆積量相對應的壓力或者壓差的值亦即規定的再生執行值時，開始執行基于上述再生處理執行單元的再生處理，

所述過濾器再生系統的異常診斷系統的特征在于，包括：

參數計算單元，計算由上述堆積量推定單元所推定的開始執行再生處理的時間點的顆粒物質的堆積量和上述再生執行堆積量的比率作為再生執行頻率參數；以及

診斷單元，基于上述再生執行頻率參數來診斷是否發生了再生處理的執行頻率過度變高的過濾器再生系統的異常。