專利名稱：廢氣凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對柴油機等內(nèi)燃機的廢氣進行通過連續(xù)再生型柴油 機微粒過濾器的粒狀物的凈化的廢氣凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
從柴油機排出的粒狀物(PM: Particulate Matter,以下稱作PM) 的排出量與NOx、 CO及HC等一起，限制被逐年強化起來。已開發(fā) 了通過稱作柴油機微粒過濾器(DPF: Diesel Particulate Filter,以下 稱作DPF)的過濾器捕集該PM、降低向外部排出的PM的量的技術(shù)。在捕集該PM的DPF中，有陶瓷制的整體蜂窩型壁流式過濾器、 將陶瓷或金屬做成纖維狀的纖維型的過濾器等。使用這些DPF的廢 氣凈化系統(tǒng)與其他廢氣凈化系統(tǒng)同樣，設(shè)在內(nèi)燃機的排氣通路的途 中，將由內(nèi)燃機產(chǎn)生的廢氣凈化并排出。在這些DPF裝置中，有在DPF的上游側(cè)設(shè)有氧化型催化劑的連 續(xù)再生型DPF裝置、或者通過載持在帶催化劑的過濾器的催化劑的 作用使PM的燃燒溫度降低并通過廢氣將PM焚燒的連續(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裝置利用了通過用廢 氣中的氧將PM氧化、在低溫下進行通過N02 (二氧化氮)的PM的 氧化這一性質(zhì)。該裝置由氧化型催化劑和過濾器構(gòu)成。在該裝置中， 通過上游側(cè)的載持有白金等的氧化型催化劑，將廢氣中的NO (—氧 化氮)氧化而生成N02。通過該N02將由下游側(cè)的過濾器捕集的PM 氧化成C02 (二氧化碳)。由此，將PM除去。
此外，帶催化劑的過濾器的連續(xù)再生型的DPF裝置，由具有氧 化鈰(Ce02)等催化劑的帶催化劑的過濾器構(gòu)成。在該裝置中，在 低溫域G00'C 600'C左右)，通過使用帶催化劑的過濾器中的廢氣 中的02(氧)的反應(yīng)(4Ce02+C—2Ce203+C02, 2Ce203+02—4Ce02 等)將PM氧化。此外，PM在廢氣中的02中燃燒的溫度以上的高溫 域(600'C左右以上)，通過廢氣中的02將PM氧化。并且，在該帶催化劑的過濾器的連續(xù)再生型DPF裝置等中，也 在上游側(cè)設(shè)置氧化型催化劑，通過廢氣中的未燃HC或CO的氧化， 在防止未燃HC或CO向大氣中的排放的同時，使廢氣溫度上升，促 進PM的氧化除去。在這些連續(xù)再生型DPF中，在廢氣溫度為約350'C以上時，被該 DPF捕集的PM連續(xù)地燃燒而被凈化。由此，DFP自己再生。但是，在排氣溫度較低的情況下、即在內(nèi)燃機的空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)或低負 荷、低速度運轉(zhuǎn)等的低排氣溫度狀態(tài)持續(xù)的情況下，廢氣溫度較低， 催化劑的溫度降低而不會活性化。因此，沒有促進氧化反應(yīng)，不會發(fā) 生上述反應(yīng)。結(jié)果，不能將PM氧化而將過濾器再生，所以PM向過 濾器的堆積繼續(xù)，過濾器的堵塞進行。因而，產(chǎn)生該過濾器的堵塞帶 來的排壓上升的問題。對于該過濾器的堵塞，考慮在該堵塞超過預(yù)定的堵塞量時使排氣 溫度強制地升溫而將所捕集的PM強制地燃燒除去。作為該過濾器的 堵塞的檢測機構(gòu)，有通過過濾器的前后差壓檢測的方法以及根據(jù)發(fā)動 機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)由預(yù)先設(shè)定的變換數(shù)據(jù)等計算捕集到的PM量而求出 PM累積量來進行檢測的方法等。此外，作為排氣溫度的升溫機構(gòu)， 有筒內(nèi)(缸內(nèi))噴射的噴射控制的方法及向排氣管內(nèi)直接燃料噴射的 燃燒控制的方法。該筒內(nèi)噴射控制，在排氣溫度比設(shè)在DPF上游的氧化型催化劑 或載持在DPF的過濾器上的氧化型催化劑的活性溫度低的情況下，
進行多噴射(多級噴射)使廢氣升溫。并且，在廢氣的溫度上升到比 該活性溫度高后進行后噴射，使廢氣中的燃料在氧化型催化劑中燃燒。由此，將廢氣升溫到捕集在DPF上的PM燃燒的溫度以上，將 捕集在DPF上的PM燃燒除去，使DPF再生。通常，在這些連續(xù)再生型DPF中，在該PM的積存量達到了預(yù) 先設(shè)定的PM的積存界限值時，自動地將內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)變更為強 制再生模式運轉(zhuǎn)。由此，強制地使排氣溫度上升，將捕集到過濾器上 的PM氧化除去，進行再生處理。此外，例如如日本的特開2003 — 155914號公報及日本的特開 2003 —155916號公報所述，提出了在駕駛席設(shè)置任意地使強制再生 機構(gòu)動作的操作機構(gòu)，以便在因某種情況而在DPF上存留有大量的 微粒(PM)的情況下、能夠通過駕駛者的意志直接進行微粒過濾器 的強制再生。該操作機構(gòu)更具體地講是表示過捕集狀態(tài)的警告燈和用 來任意地使強制再生機構(gòu)動作的再生按鈕。進而，還提出了根據(jù)微粒 過濾器(DPF)的前后差壓，在確認了背壓的異常上升時判斷為微粒 過濾器堵塞，發(fā)出催促人為地執(zhí)行強制再生的警告的技術(shù)。在該強制 再生中，強制地將己捕集的微粒燃燒除去。但是，如果在車輛的行駛中進行強制再生處理，則有如下的問題。 由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速比空轉(zhuǎn)再生高，所以必然地后噴射量增加。此外，難 以避免負荷變化、在過渡狀態(tài)下發(fā)動機溫度上升也進行后噴射的浪費 的噴射(浪費動作)。結(jié)果，燃料的油的稀釋即油稀釋變多。因而， 頻繁地進行強制再生處理并不是優(yōu)選的。此外，另一方面，本發(fā)明者們得到了以下的認識在車輛的停止 狀態(tài)中的強制再生控制中沒有這樣的情況，油稀釋較少，所以優(yōu)選在 車輛行駛中不進行強制再生控制，而在將車輛停止后進行強制再生控 制。并且，考慮了如下的再生方法。在過濾器堵塞了預(yù)定量時利用燈
等對駕駛員(駕駛者)通知需要進行強制再生。接受到該通知的駕駛 員將車輛停止后操作設(shè)在駕駛席上的再生按鈕(手動再生開關(guān))。由此，進行強制再生控制而將DPF再生。通過在該停車時的空轉(zhuǎn)等的 運轉(zhuǎn)條件穩(wěn)定時進行筒內(nèi)后噴射進行升溫，將油稀釋抑制得較少。另 外，該油稀釋如果放置不管，則會引起機構(gòu)滑動部的磨損或燒傷的問 題，所以其解決是很重要的。因而，作為DPF的強制再生，準備自動再生和手動再生。在自 動再生的情況下，與駕駛員的意志無關(guān)，自動再生。在手動再生的情 況下，基于駕駛員的意志，通過按下再生按鈕等的動作要求，使強制 再生機構(gòu)動作。并且，通常在行駛中自動地進行DPF的自動再生。但是，在沒 有自動再生的機會而DPF的堵塞進行時，或在自動再生中車輛的運 轉(zhuǎn)狀態(tài)變化而再生未完成時等，使再生按鈕的燈閃爍，對駕駛員催促 手動再生的執(zhí)行?？吹皆摕舻拈W爍的駕駛員將車輛停止而按下再生按 鈕。由此，在車輛停止的空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，通過手動再生實施DPF 的再生。但是，在實際的情況下，即使再生按鈕閃爍而催促手動再生的執(zhí) 行，也會如以下的情況那樣，發(fā)生不能停止車輛來執(zhí)行手動再生的情 況。在高速公路或堵塞地點通行過程中等，沒有停止車輛的場所。駕 駛員在配送等的工作中不想使車輛成為停止狀態(tài)。雖然停車，但由于 駕駛員在裝卸中，沒有看到再生按鈕。如果發(fā)生這樣的不能執(zhí)行手動再生的狀態(tài)，則會繼續(xù)催促手動再 生的再生按鈕的燈的閃爍，所以會使駕駛員感到厭煩。此外，另一方面，在站在駕駛員的立場時，駕駛業(yè)務(wù)的開始時或 休息時、以及駕駛業(yè)務(wù)的結(jié)束時等、有也可以將車輛停止而進行手動 再生的時候。因而，通過在對于這些駕駛員來說狀況方便時進行手動 再生，能夠減少強制再生的要求。因而，能夠減少手動再生按鈕的閃
爍的次數(shù)，能夠解決駕駛員感到厭煩的問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種廢氣凈化系統(tǒng)，在檢測出檢測到的捕集 量比預(yù)定的判斷用捕集量大的情況下、通過再生按鈕的閃爍等警告對 駕駛員催促將車輛停止、通過再生按鈕的操作而進行手動再生的廢氣 凈化系統(tǒng)中，即使在沒有手動再生的請求時，也可以進行手動再生的 狀態(tài)時,在回庫時等駕駛員能夠取得時間時能夠保養(yǎng)性地執(zhí)行手動再 生，來減少催促手動再生的再生按鈕的閃爍等的警告的次數(shù)，由此能 夠減輕駕駛員的厭煩感。用來達到上述目的的本發(fā)明的廢氣凈化系統(tǒng)，在裝載在車輛中的 內(nèi)燃機的廢氣通路中具備連續(xù)再生型柴油機微粒過濾器，并且具備柴 油機微粒過濾器控制機構(gòu)，該柴油機微粒過濾器控制機構(gòu)具有檢測該連續(xù)再生型柴油機微粒過濾器中的捕集物的量的捕集量檢測機構(gòu)、檢 測該車輛的行駛距離的行駛距離檢測機構(gòu)、使排氣溫度上升而強制地使捕集物燃燒來使該連續(xù)再生型柴油機微粒過濾器再生的強制再生 機構(gòu)、和在檢測到由上述捕集量檢測機構(gòu)檢測到的捕集量比預(yù)定的判 斷用捕集量大的情況下對駕駛員進行催促強制再生機構(gòu)的動作的警 告的警告機構(gòu)，其中，上述柴油機微粒過濾器控制機構(gòu)進行控制，以 使得即使在檢測到由上述捕集量檢測機構(gòu)檢測到的捕集量比上述預(yù) 定的判斷用捕集量小的情況下，在判斷由上述行駛距離檢測機構(gòu)檢測 到的捕集開始后的行駛距離達到了預(yù)定的判斷用行駛距離的情況下， 也許可通過駕駛員的動作要求進行的強制再生機構(gòu)的動作。此外，在上述的廢氣凈化系統(tǒng)中，構(gòu)成為，上述柴油機微粒過濾 器控制機構(gòu)，在許可通過駕駛員進行的強制再生機構(gòu)的動作時，針對 駕駛員的動作要求，判斷由上述行駛距離檢測機構(gòu)檢測到的捕集開始 后的行駛距離是否達到了預(yù)定的判斷用行駛距離，在判斷為達到了預(yù)
定的判斷用行駛距離的情況下，顯示能夠進行強制再生機構(gòu)的動作， 在再次有通過駕駛員進行的動作要求時，使強制再生機構(gòu)動作。另外，作為上述廢氣凈化系統(tǒng)中的連續(xù)再生型DPF裝置，有在 過濾器上載持氧化型催化劑的裝置、在過濾器的上游側(cè)設(shè)置氧化型催 化劑的裝置、在過濾器上載持氧化型催化劑并且在過濾器的上游側(cè)設(shè) 置氧化型催化劑的裝置等。根據(jù)本發(fā)明的廢氣凈化系統(tǒng)，關(guān)于用來進行DPF的再生的強制 再生機構(gòu)的動作的可否的判斷，使用強制再生后的行駛距離。并且， 在車輛沒有行駛到混入到發(fā)動機油中的燃料蒸發(fā)、能夠防止車輛停止時的強制再生的油稀釋的行駛距離的期間，對于駕駛員不許可通過手 動進行的強制再生，在行駛到該行駛距離后，許可通過駕駛員的手動 進行的車輛停止時的強制再生。由此，能夠根據(jù)駕駛員的狀況適當?shù)剡M行手動再生。因而，能夠在防止起因于該強制再生時的油稀釋的機構(gòu)滑動部的 磨損及燒傷的同時、在對于駕駛員來說合適的時候進行手動再生來將 DPF強制再生。因此，手動再生要求的燈的閃爍頻率變少。此外，在 駕駛員難以進行手動再生的狀態(tài)下催促手動再生的情況減少。結(jié)果， 能夠減輕駕駛員的厭煩感，能夠提高方便性。


圖1是本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 圖2是表示本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)的控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu) 的圖。圖3是表示本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)的再生控制流程的圖。圖4是示意地表示本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)的再生控制 用映射(map)的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)的手動再生許可的 控制流程的圖。
圖6是示意地表示本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)的手動再生 許可的區(qū)域的圖。
圖7是以時間序列表示本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)的手動 再生許可的手動再生開關(guān)與閃爍燈的關(guān)系的圖，圖7 (a)是表示可 手動再生的情況的圖，圖7 (b)是表示不可手動再生的情況的圖。
具體實施例方式
以下，對于本發(fā)明的實施方式的廢氣凈化系統(tǒng)，以具備由氧化型 催化劑和帶催化劑的過濾器的組合構(gòu)成的連續(xù)再生型DPF裝置的廢 氣凈化系統(tǒng)為例，參照附圖進行說明。圖1中表示該實施方式的內(nèi)燃機的廢氣凈化系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)。該廢 氣凈化系統(tǒng)1是在與柴油機10的排氣歧管11連接的排氣通路12中 設(shè)置連續(xù)再生型DPF13而構(gòu)成的。該連續(xù)再生型DPF13在上游側(cè)具 有氧化型催化劑13a、在下游側(cè)具有帶催化劑的過濾器13b而構(gòu)成。
該氧化型催化劑13a是在多孔質(zhì)陶瓷的蜂窩結(jié)構(gòu)等的載持體上載 持白金(Pt)等的氧化型催化劑而形成的。帶催化劑的過濾器13b由 將多孔質(zhì)陶瓷的蜂窩通道的入口和出口交替地封堵的整體蜂窩型壁 流式過濾器、或?qū)⒀趸X等的無機纖維隨機地層疊的氈狀的過濾器等 形成。將白金或氧化鈰等催化劑載持在該過濾器的部分上。并且，在帶催化劑的過濾器13b中采用整體蜂窩型壁流式過濾器 的情況下，廢氣G中的PM(粒狀物)被多孔質(zhì)陶瓷的壁捕集(捕獲)。 在帶催化劑的過濾器13b中采用纖維型氈式的情況下，通過氈的無機 纖維捕集PM。
并且，為了推測帶催化劑的過濾器13b的PM的堆積量，在與連 續(xù)再生型DPF13的前后連接的導(dǎo)通管中設(shè)有壓力差傳感器21。此外，
為了帶催化劑的過濾器13b的再生控制用，設(shè)有氧化型催化劑入口排 氣溫度傳感器22、過濾器入口排氣溫度傳感器23。氧化型催化劑入 口排氣溫度傳感器22設(shè)在氧化型催化劑13a和帶催化劑的過濾器13b 的上游側(cè)。過濾器入口排氣溫度傳感器23設(shè)在氧化型催化劑13a與 帶催化劑的過濾器Bb之間。這些傳感器的輸出值被輸入到控制裝置(ECU:發(fā)動機控制單元) 30中。該控制裝置30進行發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)的全部的控制，并且也 進行連續(xù)再生型DPF13的再生控制。通過從該控制裝置30輸出的控 制信號，控制發(fā)動機10的燃料噴射裝置(噴射噴嘴)14、調(diào)節(jié)向進 氣歧管15的進氣量的進氣節(jié)流閥16、以及與EGR冷卻器一起設(shè)在 EGR通路中的調(diào)節(jié)EGR量的EFR閥(未圖示)等。該燃料噴射裝置14與暫時貯存由燃料泵(未圖示)升壓后的高 壓的燃料的共軌噴射系統(tǒng)(未圖示)連接。在控制裝置30中，為了 發(fā)動機的運轉(zhuǎn)，除了來自加速踏板位置傳感器(APS) 31的加速踏板 開度、來自轉(zhuǎn)速傳感器32的發(fā)動機轉(zhuǎn)速等的信息以外，還輸入車輛 速度、冷卻水溫度等的信息。并且，在本發(fā)明中，如圖2所示，控制裝置30具有控制發(fā)動機 的運轉(zhuǎn)的發(fā)動機控制機構(gòu)20C、和用于廢氣凈化系統(tǒng)1的柴油機微粒 過濾器(DPF)控制機構(gòu)30C等而構(gòu)成。并且，該DPF控制機構(gòu)30C 具有通常運轉(zhuǎn)控制機構(gòu)31C、捕集量檢測機構(gòu)32C、行駛距離檢測機 構(gòu)33C、強制再生機構(gòu)34C、警告機構(gòu)35C、手動再生許可機構(gòu)36C 等而構(gòu)成。通常運轉(zhuǎn)控制機構(gòu)31C是特別用來與連續(xù)再生型DPF13的再生 無關(guān)地進行通常的運轉(zhuǎn)的機構(gòu)。該機構(gòu)31C進行通常的噴射控制。 在該通常的噴射控制中，通過由控制裝置30基于加速踏板位置傳感 器31的信號及轉(zhuǎn)速傳感器32的信號運算的通電時間信號，從燃料噴 射裝置14噴射預(yù)定量的燃料。
捕集量檢測機構(gòu)32C是檢測由連續(xù)再生型DPF13的帶催化劑的 過濾器13b捕集的PM的捕集量△ Pm的機構(gòu)。該捕集量△Pm的檢測 是通過根據(jù)發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度及負荷推測的堆積量的累積計算值、發(fā) 動機的旋轉(zhuǎn)累積時間、或連續(xù)再生型DPF13的前后差壓等檢測的。 在該實施方式中，是基于連續(xù)再生型DPF13的前后差壓、即差壓傳 感器21的測量值檢測的。
行駛距離檢測機構(gòu)33C是檢測在DPF再生之后車輛行駛的距離 △Mc的機構(gòu)。在進行了強制再生的情況下，將在從再生的開始時到 再生結(jié)束時的適當?shù)臅r期中行駛的距離△Mc重置。
強制再生機構(gòu)34C根據(jù)連續(xù)再生型DPF13的種類而控制稍有不 同。該強制再生機構(gòu)34C在發(fā)動機10的筒內(nèi)(缸內(nèi))噴射中進行多 噴射(多級噴射)，使排氣溫度上升到氧化型催化劑13a的活性溫度。 然后進行后噴射，提高由過濾器入口排氣溫度傳感器23檢測到的過 濾器入口排氣溫度。由此，成為適合于PM的氧化除去的溫度及環(huán)境。 并且，強制地將由帶催化劑的過濾器13b捕集的PM燃燒除去，將帶 催化劑的過濾器13b強制再生。另外，在該強制再生中，同時使用進 氣節(jié)流閥及EGR等的進氣系統(tǒng)控制。
警告機構(gòu)35C由閃爍燈(DPF燈)41、警告燈42等構(gòu)成。該警 告機構(gòu)35C是對駕駛員(駕駛者)通過閃爍燈41的閃爍進行催促通 過手動的強制再生機構(gòu)34C的動作的警告、或者通過警告燈42的點 亮對駕駛員催促將車輛送往服務(wù)中心的機構(gòu)。另外，接受到該警告的 駕駛員可以通過操作手動再生開關(guān)43使強制再生機構(gòu)34C動作。
手動再生許可機構(gòu)36C是根據(jù)PM的捕集量△ Pm或在DPF再生 之后車輛行駛的距離△ Mc、容許通過駕駛員側(cè)的動作要求的手動再 生的動作的機構(gòu)。該手動再生許可機構(gòu)36C進行手動再生開關(guān)(再 生按鈕)43的長按的確認、點亮燈41的點亮、點亮燈41的閃爍、 手動再生開關(guān)43的按下的確認、手動的強制再生機構(gòu)34C的動作等。
并且，具有這些各種機構(gòu)的DPF控制機構(gòu)30C構(gòu)成為根據(jù)由捕 集量檢測機構(gòu)32C檢測到的PM的捕集量A Pm、由行駛距離檢測機 構(gòu)33C檢測到的DPF再生后的行駛距離AMc、進行如下的動作的機 構(gòu)。根據(jù)PM的捕集量APm和DPF再生后的行駛距離AMc，繼續(xù) 通常運轉(zhuǎn)控制機構(gòu)31C的通常運轉(zhuǎn)、或者進行對駕駛員催促手動的 強制再生機構(gòu)34C的動作的警告、或者自動地使強制再生機構(gòu)34C 動作。接著，對該廢氣凈化系統(tǒng)1的再生控制、特別是DPF控制機構(gòu) 30C進行的強制再生機構(gòu)34C的動作和警告機構(gòu)35C的動作進行說 明。在該廢氣凈化系統(tǒng)1的控制中，由通常運轉(zhuǎn)控制機構(gòu)31C進行 通常的運轉(zhuǎn)，捕集PM。在該通常的運轉(zhuǎn)中，以適當?shù)臅r間間隔進行 按照圖3中例示那樣的再生控制流程的控制。在該控制中，判斷由捕 集量檢測機構(gòu)31C檢測到的PM的捕集量A Pm和由行駛距離檢測機 構(gòu)32C檢測到的行駛距離AMc是否進入到預(yù)定的范圍內(nèi)，換言之， 判斷手動再生的可否、或者行駛自動再生的可否，根據(jù)需要進行各種 處理后，返回，進行通常運轉(zhuǎn)控制機構(gòu)31C的通常的運轉(zhuǎn)。并且， 一邊反復(fù)進行通常的運轉(zhuǎn)和再生控制， 一邊進行車輛的運轉(zhuǎn)。對于該圖3的再生控制流程，參照為了判斷要否進行強制再生控 制而使用的圖4的再生控制用映射圖進行說明。首先對圖4的再生控制用映射進行說明。在該圖4的示意表示的 再生控制用映射圖中，縱軸表示PM (捕集物)的捕集量(在該實施 方式中是差壓)AP。將該捕集量AP的區(qū)域通過三個閾值劃分為四 個區(qū)域。三個閾值是第1閾值(預(yù)定的判斷用行駛距離)AM1、第 2閾值A(chǔ)M2、第3閾值A(chǔ)M3。四個區(qū)域是第1行駛距離區(qū)域Rml、 第2行駛距離區(qū)域Rm2、第3行駛距離區(qū)域Rm3、第4行駛距離區(qū) 域Rm4。橫軸表示行駛距離AM。將該行駛距離AM的區(qū)域通過三個閾值
劃分為四個區(qū)域。三個閾值是第1閾值(預(yù)定的判斷用行駛距離)A Ml、第2閾值A(chǔ)M2、第3閾值A(chǔ)M3。四個區(qū)域是第1行駛距離區(qū) 域Rml、第2行駛距離區(qū)域Rm2、第3行駛距離區(qū)域Rm3、第4行 駛距離區(qū)域Rm4。另外，該第1閾值(預(yù)定的判斷用行駛距離)AMI是表示進行 手動的強制再生時的不發(fā)生油稀釋的問題的下限的值。第2閾值A(chǔ) M2是表示在行駛中自動地進行強制再生時的不發(fā)生油稀釋的問題的 下限的值。第3閾值M3是為了防止帶催化劑的過濾器13b的PM的 偏積的熱失控及DPF的熔損而進行強制再生的值。此外，第4行駛 距離區(qū)域Rm4是超過了第3閾值A(chǔ)M3的區(qū)域，自動地進行強制再生 或者自動地點亮警告燈。并且，通過再生控制判斷當前的狀態(tài)處于哪個區(qū)域中，根據(jù)需要 進行如下的處理。首先，在檢測到的行駛距離AMc不超過第1閾值A(chǔ)M1而處于第 1行駛距離區(qū)域Rml中的情況下，油中的人了的蒸發(fā)不充分，所以 如果進行手動的強制再生，則會發(fā)生油稀釋的問題。因此，在此情況 下禁止手動的強制再生。此外，在此情況下，根據(jù)行駛模式，也有每 行駛距離的PM的積存量較多、檢測到的捕集量APm超過第3閾值 AP3而進入到第4捕集量區(qū)域Rp4中的時候。此時，被連續(xù)再生型 DPF13捕集的PM開始自己燃燒，為了避免發(fā)生熱失控(急劇的PM 的燃燒)，設(shè)為禁止手動再生及行駛自動再生的狀態(tài)。與此同時，將 用來對駕駛員催促送往服務(wù)中心的警告燈42點亮。接著,在檢測到的行駛距離A Mc超過第1閾值A(chǔ) Ml而進入到第 2行駛距離區(qū)域Rm2中時，首先，由于行駛不充分，混入到發(fā)動機 油中的燃料部分的蒸發(fā)沒有充分地進行，所以不進行自動強制再生， 將車輛停止，進行催促通過手動進行強制再生的手動再生的警告。此 時，根據(jù)檢測到的捕集量APm的大小進行不同的警告。
在檢測到的捕集量APm比第1閾值(預(yù)定的判斷用捕集量)A Pl小的期間，帶催化劑的過濾器13b的堵塞較少，不需要進行強制 再生機構(gòu)34C的動作，所以原樣繼續(xù)通常的運轉(zhuǎn)。此外，在雖然檢 測到的捕集量APm進入到超過第l閾值(預(yù)定的判斷用捕集量)A Pl但沒有超過第2閾值A(chǔ) P2的第2差壓區(qū)域Rp2中時，為了避免強 制再生時的油稀釋的問題而禁止行駛自動再生。與此同時，使閃爍燈 (DPF燈)41緩慢閃爍(手動閃爍l)，對駕駛員催促停止車輛后的 手動的強制再生(手動再生)。進而，在檢測到的捕集量A Pm進入到超過第2閾值A(chǔ) P2但不超 過第3閾值A(chǔ)P3的第3差壓區(qū)域Rp3中時，為了避免強制再生時的 油稀釋的問題而禁止行駛自動再生。與此同時，使閃爍燈41快速地 閃爍(手動閃爍2)，對駕駛員強烈地催促停止車輛后的手動的強制 再生。在進入到該第3差壓區(qū)域Rp3中的情況下，根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)， 被連續(xù)再生型DPF13捕集的PM開始自己燃燒而引起熱失控(急劇 的PM的燃燒)、發(fā)生帶催化劑的過濾器13b的熔損的可能性變大。 因此，擔心該自己著火而同時進行燃料噴射量的節(jié)流。接著，在檢測到的捕集量△ Pm超過第3閾值A(chǔ) P3而進入到第4 差壓區(qū)域Rp4中時，為了避免熱失控，不進行手動再生及行駛自動 再生。與此同時，將警告燈42點亮，對駕駛員催促送往服務(wù)中心。接著，在檢測到的行駛距離△ Mc超過第2閾值△ M2而進入到第 3行駛距離區(qū)域Rm3中時，混入到發(fā)動機油中的燃料部分的蒸發(fā)充 分地進行，能夠進行行駛中的自動強制再生(行駛自動再生)。因此， 在檢測到的捕集量APm超過第l閾值(預(yù)定的判斷用捕集量)API 而進入到第2捕集量區(qū)域Rp2中時，進行在行駛中自動地使強制再 生機構(gòu)34C動作的行駛自動再生。通過該行駛自動再生，關(guān)于手動 的強制再生的操作、即手動再生開關(guān)43的開啟/關(guān)閉操作，不給駕駛 員帶來負擔。另外，在檢測到的捕集量APm比第l閾值(預(yù)定的判 斷用捕集量)API小的期間，帶催化劑的過濾器13b的堵塞變少， 不需要強制再生機構(gòu)34C的動作。因此，原樣繼續(xù)通常的運轉(zhuǎn)。接著，在檢測到的行駛距離AMc超過第3閾值A(chǔ) M3而進入到第 4行駛距離區(qū)域Rm4中時，混入到發(fā)動機油中的燃料部分的蒸發(fā)充 分地進行，能夠進行行駛中的自動強制再生。因此，在檢測到的捕集 量厶Pm不超過第3閾值A(chǔ)P3的范圍內(nèi)，與檢測到的壓力差A(yù)Pm無 關(guān)而一定進行行駛中的自動強制再生，將偏積的PM焚燒。但是，在 檢測到的捕集量△ Pm超過第3閾值A(chǔ)P3而進入到第4差壓區(qū)域Rp4 中時，為了避免熱失控而設(shè)為禁止手動再生及行駛自動再生的狀態(tài)。 與此同時，將警告燈42點亮，對駕駛員催促送往服務(wù)中心。上述的圖4所示那樣的再生控制映射所示的控制可以通過圖3中 例示那樣的再生控制流程實施。如果該圖3的再生控制流程開始，則 在步驟S10中,判斷檢測到的行駛距離AMc是否超過了第1閾值(預(yù) 定的判斷用行駛距離)AM1。在該判斷中，在沒有超過而處于第1 行駛距離區(qū)域Rml中的情況下，在步驟Sll中判斷檢測到的捕集量 APm是否超過了第3閾值A(chǔ)P3。在該判斷中，在沒有超過的情況下 原樣返回，繼續(xù)通常的運轉(zhuǎn)。此外，在該判斷中，在超過了的情況下 在步驟S12中將警告燈42點亮并返回。因而，在步驟S10的判斷中判斷為處于第1行駛距離區(qū)域Rml 中的情況下，禁止通過手動的強制再生機構(gòu)34C的動作。另外，在 車輛的行駛中也不進行自動地進行強制再生機構(gòu)34C的動作的行駛 自動再生。并且，在步驟S10中，在行駛距離AMc超過了第l閾值(預(yù)定 的判斷用行駛距離)AM1的情況下，在步驟S20中，判斷行駛距離 AMc是否超過了第2閾值A(chǔ)M2。在該判斷中，在沒有超過的情況下， 在步驟S21中判斷捕集量APm是否超過了第1閾值(預(yù)定的判斷用 捕集量)AP1。在該步驟S21的判斷中，在沒有超過的情況下，原樣
返回而繼續(xù)通常的運轉(zhuǎn)。并且，在步驟S21中，在捕集量APm超過了第1閾值(預(yù)定的 判斷用捕集量)API的情況下，在步驟S22中判斷捕集量APm是否 超過了第2閾值A(chǔ)P2。在該判斷中，在沒有超過的情況下，在步驟 S24中將閃爍燈(DPF燈)41緩慢地點亮，在步驟S26中判斷手動 再生開關(guān)的開啟/關(guān)閉。此外，在步驟S22的判斷中，在捕集量APm超過了第2閾值A(chǔ) P2的情況下，在步驟S23中判斷捕集量APm是否超過了第3閾值A(chǔ) P3。在該判斷中，在沒有超過的情況下，在步驟S25中，將閃爍燈(DPF 燈)41快速地點亮，在步驟S26中判斷手動再生開關(guān)的開啟/關(guān)閉。在步驟S26中，在手動再生開關(guān)43為開啟的情況下，通過步驟 S26的手動再生開關(guān)43的開啟進行使強制再生機構(gòu)34C動作的手動 再生，在歩驟S28中，將行駛距離AMc的計數(shù)器重置并返回。此外， 在不是通過差壓、而是通過PM的累積量判斷捕集量A Pm的情況下， 將該PM的累積量也重置。此外，在步驟S26中，在手動再生開關(guān) 43不是開啟的情況下，原樣返回，在該再生控制流程的重復(fù)中等待 由駕駛員將手動再生開關(guān)43開啟。并且，在步驟S23的判斷中，在捕集量APm超過了第3閾值A(chǔ) P3的情況下，在禁止手動再生與行駛自動再生的狀態(tài)下，在步驟S29 中將警告燈42點亮并返回。此外，在步驟S20的判斷中，在行駛距離AMc超過了第2閾值 △ M2的情況下，在步驟S30中判斷行駛距離AMc是否超過了第3 閾值A(chǔ)M3。在該步驟S30的判斷中，在超過的情況下，在步驟S31 中判斷捕集量APm是否超過了第1閾值(預(yù)定的判斷用捕集量)A Pl。在該步驟S31的判斷中，在沒有超過的情況下，原樣返回而繼續(xù) 通常的運轉(zhuǎn)。此外，在步驟S31的判斷中，在超過的情況下，前進到 步驟S32的判斷。并且，在步驟S30的判斷中，在沒有超過的情況下
也前進到步驟S32的判斷。
在步驟S32中，判斷捕集量APm是否超過了第3閾值A(chǔ)P3，在 超過的情況下，在禁止手動再生與行駛自動再生的狀態(tài)下，在步驟 S35中將警告燈42點亮并返回。
此夕卜，在步驟S32的判斷中，在捕集量APm沒有超過第3閾值 AP3的情況下，在步驟S33中進行在行駛中自動使強制再生機構(gòu)34C 動作的行駛自動再生，在步驟S34中，將行駛距離A Mc的計數(shù)器重 置并返回。此外，在不是通過差壓、而是通過PM的累積量判斷捕集 量A Pin的情況下，將該PM的累積量也重置。
通過按照該圖3所示的再生控制流程的控制，能夠?qū)崿F(xiàn)如下效果。
即使在檢測到由捕集量檢測機構(gòu)32C檢測的捕集量APm比預(yù)定 的判斷用捕集量(第1閾值)API大的情況下，在判斷由行駛距離 檢測機構(gòu)33C檢測到的捕集開始后的行駛距離A Mc沒有達到預(yù)定的 判斷用行駛距離(第1閾值)AMI的情況下，也不進行警告機構(gòu)35C 的警告，并且能夠進行禁止駕駛員的強制再生機構(gòu)34C的動作的控 制。
此夕卜，在由行駛距離檢測機構(gòu)33C檢測到的捕集開始后的行駛距 離AMc達到了預(yù)定的判斷用行駛距離(第1閾值)AM1、但沒有達 到第2閾值A(chǔ)M2的情況下，在檢測出由捕集量檢測機構(gòu)32C檢測的 捕集量APm比預(yù)定的判斷用捕集量(第l閾值)AP1大的情況下， 使閃爍燈(DPF燈)41緩慢地閃爍，能夠?qū)︸{駛員催促通過手動操 作手動再生開關(guān)43。如果該閃爍燈41閃爍，則駕駛員必須迅速地將 車輛停止、操作手動再生開關(guān)43而進行手動的強制再生。但是，在 忽視該警告、PM進一步積存在帶催化劑的過濾器13b上、檢測到的 捕集量APm超過了預(yù)定的第2閾值的情況下，使閃爍燈41快速地閃 爍，對駕駛員給予更明了的警告，能夠強烈地催促手動再生。
并且，在本發(fā)明中，DPF控制機構(gòu)30C構(gòu)成為，在檢測到由捕
集量檢測機構(gòu)32C檢測的捕集量APm比第1閾值(預(yù)定的判斷用捕 集量)AP1小的情況下，在判斷由行駛距離檢測機構(gòu)33C檢測的捕 集開始后的行駛距離AMc沒有達到第1閾值(預(yù)定的判斷用行駛距 離)AM1的情況下，也許可由駕駛員進行的強制再生機構(gòu)34C的動 作。作為用來具有該結(jié)構(gòu)的控制流程，追加圖5所示那樣的控制流程。 并且，在由圖6的斜線部表示那樣的區(qū)域中，構(gòu)成為，許可通過駕駛 員的動作要求進行的手動再生。另外，圖7中表示手動再生開關(guān)43 的操作和閃爍燈41的點亮或閃爍的時間序列的關(guān)系。首先，對圖5的控制流程進行說明。該控制流程表示為與圖3的 控制流程并行地執(zhí)行的流程。另外，在強制再生機構(gòu)34C的動作等 重復(fù)的情況下適當?shù)厥挂环絻?yōu)先。如果該控制流程開始，則在步驟S41中，判斷手動再生開關(guān)43 是否被按下，如果沒有被按下則返回。在步驟S41中，在檢測到手動 再生開關(guān)43被長按下預(yù)定的第1時間(例如3秒)t01以上的情況下， 在步驟S42中，為了對駕駛員通知手動再生開關(guān)43受到長按下的情 況，使閃爍燈41點亮預(yù)定的第2時間(例如3秒)t02的期間，前進 到步驟S43。在步驟S43中，判斷捕集量APm是否為第1閾值(預(yù)定的判斷 用捕集量)API以下，如果超過則返回。在步驟S43中，如果捕集 量APm為第l閾值A(chǔ)P1以下，則在接著的步驟S44中，判斷捕集開 始后的行駛距離AMc是否超過了第1閾值(預(yù)定的判斷用行駛距離) AM1。在該判斷中，如果沒有超過，則返回。在步驟S44的判斷中， 如果捕集開始后的行駛距離AMc超過了第1閾值A(chǔ)M1，則前進到手 動再生許可的步驟S45。在步驟S45中，判斷是否處于車輛停止狀態(tài)，如果不是車輛停止 狀態(tài)則返回。此外，如果處于車輛停止狀態(tài)，則前進到步驟S46，使
閃爍燈41閃爍預(yù)定的第3時間(例如10秒)t03的期間。接著，在接著的步驟S47中，檢測手動再生開關(guān)43是否被駕駛 員操作。在該步驟S47中，在手動再生開關(guān)43沒有被操作時，前進 到步驟S48，判斷閃爍燈41的預(yù)定的第3時間t03的期間的閃爍是否 結(jié)束。在該判斷中，在沒有結(jié)束的情況下在步驟S48a中待機預(yù)定的 時間、即檢測手動再生開關(guān)43的操作的有無的間隔的期間后，回到 步驟S47。接著，重復(fù)步驟S47、 S48、 S48a,直到在步驟S47中手 動再生開關(guān)43被操作，或者在步驟S48中閃爍燈41的預(yù)定的第3 時間t03的期間的閃爍結(jié)束。正在閃爍燈41的預(yù)定的第3時間t03 的期間的閃爍的時候手動再生開關(guān)43沒有被操作的情況，返回。此外，正在預(yù)定的第3時間t03的期間的閃爍的時候手動再生開 關(guān)43被操作、在步驟S47中檢測到手動再生開關(guān)43的操作時，前進 到步驟S49。在該步驟S49中，進行手動的強制再生機構(gòu)34C的動作。 即，進行車輛停止狀態(tài)下的手動再生。并且，在該步驟S49的手動再 生結(jié)束后，返回。通過追加該圖5的控制流程，成為如下的控制的結(jié)構(gòu)。在捕集量 APm比第1閾值(預(yù)定的判斷用捕集量)API小的第1捕集量區(qū)域 Rpl中，在捕集開始后的行駛距離AMc沒有超過第1閾值(預(yù)定的 判斷用行駛距離)AMI而處于第1行駛距離區(qū)域Rml中時，進行手 動再生禁止。此外，如圖6的斜線部所示，在捕集開始后的行駛距離 △ Mc超過了第1閾值(預(yù)定的判斷用行駛距離)AMI而處于第2 行駛距離區(qū)域Rm2、第3行駛距離區(qū)域Rm3或者第4行駛距離區(qū)域 Rm4中的情況下，許可通過駕駛員的動作要求進行的手動再生。并且，通過該圖5的控制流程，成為在圖7中由時間序列表示那 樣的控制。即，在圖7 (a)的可手動再生的情況下，即在捕集開始 后的行駛距離AMc達到了第1閾值A(chǔ)M1的情況下，如果將手動再 生開關(guān)43長按下預(yù)定的第1時間t01以上，則閃爍燈41閃爍預(yù)定的
第2時間t02的期間。然后，使閃爍燈41閃爍預(yù)定的第3時間t03 的期間。在該閃爍燈41的預(yù)定的第3時間t03的閃爍過程中再次操 作了手動再生開關(guān)43時，強制再生機構(gòu)34C動作而執(zhí)行手動再生。另一方面，在圖7 (b)的不可手動再生的情況下，即在捕集開始 后的行駛距離AMc沒有達到第1閾值A(chǔ)M1的情況下，如果將手動 再生開關(guān)43長按下預(yù)定的第1時間t01以上，則作為操作了手動再 生開關(guān)43的確認而使閃爍燈41閃爍預(yù)定的第2時間t02的期間。但 是，由于在進行了前次的強制再生后沒有行駛由手動再生產(chǎn)生的稀釋 量揮發(fā)的行駛距離AMl,所以不進行然后的閃爍燈41的閃爍。由此， 對駕駛員表示沒有成為能夠執(zhí)行保養(yǎng)性的手動再生的狀態(tài)。并且，在 此情況下，即使例如手動再生開關(guān)43被再次操作也忽視，不使強制 再生機構(gòu)34C動作，不執(zhí)行手動再生。因而，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，DPF控制機構(gòu)30C進行控制，使得在 檢測到由捕集量檢測機構(gòu)32C檢測的捕集量A Pm比預(yù)定的判斷用捕 集量AP1小的情況下、在判斷由行駛距離檢測機構(gòu)33C檢測到的捕 集開始后的行駛距離AMc達到了預(yù)定的判斷用行駛距離AM1的情 況下，許可通過駕駛員的動作要求進行的強制再生機構(gòu)34C的動作。此外，DPF控制機構(gòu)30C在許可駕駛員的強制再生機構(gòu)34C的 動作時，對于駕駛員的動作要求，判斷由行駛距離檢測機構(gòu)33C檢 測到的捕集開始后的行駛距離AMc是否達到了預(yù)定的判斷用行駛距 離AM1。在該判斷中，在判斷為達到了預(yù)定的判斷用行駛距離AM1 的情況下，顯示能夠進行強制再生機構(gòu)34C的動作，在再次有駕駛 員的動作要求時，能夠使強制再生機構(gòu)34C動作。因而，能夠在防止起因于該強制再生時的油稀釋的機構(gòu)滑動部的 磨損及燒傷的同時，能夠在對于駕駛員合適的時候進行手動再生而將 連續(xù)再生型DPF13強制再生。因此，手動再生要求的閃爍燈41的閃 爍頻率變少，在駕駛員難以進行手動再生的狀態(tài)下減少了催促手動再
生的情況。因而，能夠減輕駕駛員的厭煩感，能夠提高方便性。另外，在上述的說明中，作為廢氣凈化系統(tǒng)中的連續(xù)再生型DPF 裝置，以在過濾器上載持催化劑并且在該過濾器的上游側(cè)設(shè)置氧化型 催化劑的裝置為例進行了說明，但本發(fā)明并不限于此，也能夠應(yīng)用到在^:濾器上載持氧化型催化劑的裝置、在過濾器的上游側(cè)設(shè)置氧化型催化劑的裝置等其他類型的連續(xù)再生型DPF中。 工業(yè)實用性具有上述的良好的效果的本發(fā)明的廢氣凈化系統(tǒng)能夠作為汽車 裝載的柴油機等內(nèi)燃機的廢氣處理系統(tǒng)使用。
權(quán)利要求
1、一種廢氣凈化系統(tǒng)，在裝載在車輛中的內(nèi)燃機的廢氣通路中具備連續(xù)再生型柴油機微粒過濾器，并且具備柴油機微粒過濾器控制機構(gòu)，該柴油機微粒過濾器控制機構(gòu)具有檢測該連續(xù)再生型柴油機微粒過濾器中的捕集物的量的捕集量檢測機構(gòu)、檢測該車輛的行駛距離的行駛距離檢測機構(gòu)、使排氣溫度上升而強制地使捕集物燃燒來使該連續(xù)再生型柴油機微粒過濾器再生的強制再生機構(gòu)、和在檢測到由上述捕集量檢測機構(gòu)檢測到的捕集量比預(yù)定的判斷用捕集量大的情況下對駕駛員進行催促強制再生機構(gòu)的動作的警告的警告機構(gòu)，其特征在于，上述柴油機微粒過濾器控制機構(gòu)進行控制，以使得即使在檢測到由上述捕集量檢測機構(gòu)檢測到的捕集量比上述預(yù)定的判斷用捕集量小的情況下，在判斷由上述行駛距離檢測機構(gòu)檢測到的捕集開始后的行駛距離達到了預(yù)定的判斷用行駛距離的情況下，也許可通過駕駛員的動作要求進行的強制再生機構(gòu)的動作。
2、 如權(quán)利要求1所述的廢氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，上述柴油 機微粒過濾器控制機構(gòu)，在許可通過駕駛員進行的強制再生機構(gòu)的動 作時，針對駕駛員的動作要求，判斷由上述行駛距離檢測機構(gòu)檢測到 的捕集開始后的行駛距離是否達到了預(yù)定的判斷用行駛距離，在判斷 為達到了預(yù)定的判斷用行駛距離的情況下，顯示能夠進行強制再生機 構(gòu)的動作，在再次有通過駕駛員進行的動作要求時，使強制再生機構(gòu) 動作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種廢氣凈化系統(tǒng)。在具備連續(xù)再生型DPF(13)和DPF控制機構(gòu)(30C)的廢氣凈化系統(tǒng)(1)中，構(gòu)成為，上述DPF控制機構(gòu)(30C)進行控制，以使得即使在檢測到由捕集量檢測機構(gòu)(32C)檢測的捕集量(ΔPm)比預(yù)定的判斷用捕集量(ΔP1)小的情況下，在由行駛距離檢測機構(gòu)(33C)檢測的捕集開始后的行駛距離(ΔMc)達到了預(yù)定的判斷用行駛距離(ΔM1)的情況下，也許可通過駕駛員的動作要求進行的強制再生機構(gòu)(34C)的動作。由此，在能夠進行手動再生的連續(xù)再生型DPF(13)中，催促手動再生的再生按鈕的閃爍等的警告的次數(shù)變少，減輕了駕駛員的厭煩感。
文檔編號B01D46/42GK101128651SQ20058004867
公開日2008年2月20日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者今井武人, 佐藤等, 小峰保, 小野寺貴夫, 平木信之, 益子達夫, 竹內(nèi)誠 申請人:五十鈴自動車株式會社