[發明專利]內燃機的排氣凈化裝置

有效

• 申請號: 201480010885.1
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN105026707B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 阿曾充宏;內山正;野田正文
• 申請（專利權）人: 五十鈴自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/023
• 分類號: F01N3/023;F01N3/025;F01N3/027;F01N3/029;F01N3/031
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 高迪

技術領域

本發明涉及內燃機的排氣凈化裝置，尤其涉及具備過濾器的排氣凈化裝置，該過濾器捕獲從內燃機排出的廢氣中的顆粒狀物質。

背景技術

作為捕獲從柴油發動機排出的廢氣中的顆粒狀物質(以下稱為PM)的過濾器，例如已知柴油微粒過濾器(以下稱為DPF)。

DPF的PM捕獲量是有限度的，所以需要進行將堆積的PM定期燃燒除去的強制再生。強制再生如下那樣進行：通過排氣管內噴射或后噴射，向排氣上游側的氧化催化劑供給未燃燃料(主要是HC)，利用由氧化產生的熱使廢氣溫度上升到PM燃燒溫度。

例如，專利文獻1公開了基于DPF的排氣上游側及下游側的差壓和運行時間(或運行距離)來推定PM堆積量，并且在PM堆積量成為規定量以上時執行強制再生的排氣凈化裝置。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：專利第4070687號公報

發明內容

發明所要解決的課題

但是，在DPF中流動的廢氣的流量根據發動機的運行狀態而變化。因此，在檢測DPF的排氣上游側及下游側的差壓的差壓傳感器中，有時無法準確地推定PM堆積量。此外，在基于運行時間(或運行距離)的強制再生的開始控制中，有可能在廢氣溫度較低的狀態下執行強制再生。因此，為了使低溫的廢氣上升到PM燃燒溫度，需要較多地確保燃料供給量，可能會導致油耗變差。

本發明是鑒于上述情況而做出的，其目的在于，提高PM堆積量的推定精度，并且實現強制再生時的燃料供給量的最佳化。

解決課題所采用的技術手段

為了達成上述目的，本發明的內燃機的排氣凈化裝置的特征在于，具備：過濾器，設置于內燃機的排氣通路，捕獲排氣中的顆粒狀物質；排氣溫度檢測機構，設置于比所述過濾器更靠排氣上游側的排氣通路，檢測排氣溫度；靜電電容檢測機構，檢測所述過濾器的靜電電容；堆積量推定機構，基于檢測到的所述靜電電容，推定由所述過濾器捕獲的顆粒狀物質的堆積量；以及過濾器再生機構，能夠向所述過濾器供給燃料，執行使該過濾器升溫到顆粒狀物質的燃燒溫度的強制再生，所述過濾器再生機構基于比顆粒狀物質的上限堆積量小的堆積量閾值、以及與即便抑制燃料供給量也能夠將堆積到了所述堆積量閾值的顆粒狀物質燃燒除去的規定的高排氣溫度相當的溫度閾值，在推定的所述堆積量達到所述堆積量閾值的狀態下，當檢測到的所述排氣溫度達到所述溫度閾值時，執行強制再生。

此外，也可以是，還具備修正機構，在所述過濾器再生機構的強制再生持續規定時間未執行的情況下，該修正機構將所述溫度閾值修正得更低。

此外，也可以是，所述靜電電容檢測機構包括一對電極，該一對電極在所述過濾器內隔著至少一個以上的間隔壁而對置，形成電容器。

此外，也可以是，還具備：旁通通路，將比所述過濾器更靠排氣上游側及下游側的所述排氣通路連接，繞過該過濾器；以及第2過濾器，設置于所述旁通通路，捕獲流過該旁通通路的排氣中的顆粒狀物質，所述一對電極在所述第2過濾器內隔著至少一個以上的間隔壁而對置。

此外，也可以是，執行所述第2過濾器的強制再生時，所述一對電極作為加熱器起作用。

發明的效果

根據本發明的內燃機的排氣凈化裝置，能夠提高PM堆積量的推定精度，實現強制再生時的燃料供給量的最佳化。

附圖說明

圖1是表示本發明的一個實施方式的內燃機的排氣凈化裝置的示意性的整體構成圖。

圖2是表示在本發明的一個實施方式的內燃機的排氣凈化裝置中根據靜電電容推定PM堆積量的映射的圖。

圖3是表示本發明的一個實施方式的內燃機的排氣凈化裝置中的、(a)表示PM堆積量的變化的圖、(b)表示排氣溫度的變化的圖。

圖4是表示本發明的一個實施方式的內燃機的排氣凈化裝置的控制內容的流程圖。

圖5是表示其他實施方式的內燃機的排氣凈化裝置的示意性的整體構成圖。

具體實施方式

以下基于圖1～4說明本發明的一個實施方式的內燃機的排氣凈化裝置。對于同一零件附加同一符號，其名稱及功能也相同。因此，不重復詳細的說明。

如圖1所示，在柴油發動機(以下簡稱為發動機)10中設置有吸氣歧管10a和排氣歧管10b。吸氣歧管10a與導入新氣的吸氣通路11連接，排氣歧管10b與將廢氣向大氣排放的排氣通路12連接。此外，在排氣通路12中從排氣上游側起依次設置有排氣管內噴射裝置13、排氣溫度傳感器19、排氣后處理裝置14。