專利名稱：內(nèi)燃機的排氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠向內(nèi)燃機的排氣通路中添加燃料的排氣裝置，所述排氣裝置具有檢測異常的功能。
背景技術(shù)：
為了檢測堆積在內(nèi)燃機的排氣通路中的PM (Particulate Matter :粒子狀物質(zhì))的堆積量，提出了各種各樣的方案。專利文獻I揭示的裝置，其設(shè)置在排氣通路上的多個顆粒物傳感器分別具有燃燒去除堆積在所述多個顆粒物傳感器上的PM的加熱器。通過在多個顆粒物傳感器之間比較其再生所需要的時間，能夠檢測出顆粒物傳感器的異常。專利文獻2揭示的裝置，為了進行使捕集PM的濾清器燃燒的再生處理，根據(jù)濾清器的上游側(cè)的排氣壓力，判斷進行再生處理的時期，但是，在排氣溫度的時間變化率為負的情況下，不判斷再生時期。在該裝置中，通過避免排氣溫度變化的影響，可以根據(jù)排氣壓力避免PM堵塞狀態(tài)的測定的精度惡化?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2009 - 144512號公報專利文獻2 :日本特開昭63 - 266113號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，在專利文獻1、2中，沒有揭示在配備有向內(nèi)燃機的排氣通路中添加燃料的燃料添加裝置、使添加的燃料燃燒的燃燒器裝置的發(fā)動機中，用于檢測燃燒器裝置的異常的機構(gòu)。本發(fā)明的目的是，提供一種在配備有向排氣通路中添加燃料并使之燃燒的燃燒器裝置的發(fā)動機中用于檢測燃燒器裝置的異常的機構(gòu)。解決課題的手段本發(fā)明的一種形式，是一種內(nèi)燃機的排氣裝置，包括燃燒器裝置，所述燃燒器裝置包括向內(nèi)燃機的排氣通路添加燃料的燃料添加裝置，并且，所述燃燒器裝置使添加的燃料燃燒；控制器，所述控制器根據(jù)在使所述燃料的添加量變化之后、在所述燃料添加裝置的下游側(cè)的所述排氣通路內(nèi)的溫度檢測點處的溫度變化，檢測所述燃燒器裝置的異常。在這種形式中，燃燒器裝置配備有燃料添加裝置，使所添加的燃料燃燒。控制器根據(jù)在使所述燃料添加量變化之后、在比燃料添加裝置靠下游側(cè)的排氣通路內(nèi)的溫度檢測點處的溫度變化，檢測燃燒器裝置的異常。由于燃燒器裝置的異常會影響使燃料添加量變化之后的溫度檢測點處的溫度變化，所以，根據(jù)本發(fā)明，可以檢測出燃燒器裝置的異常。這里所說的添加量的變化，包括添加的開始、添加的結(jié)束以及一邊添加一邊使其量增大或減少的情況。優(yōu)選地，所述溫度變化包括從分步地使所述燃料的添加量減小了的時刻起到所述溫度檢測點處的溫度分步地減小為止的延遲時間。所謂使燃料添加量分步地減少，包括燃料添加的結(jié)束。在燃燒器裝置中產(chǎn)生的異常，由于有時會產(chǎn)生溫度變化的滯后，所以，根據(jù)這種形式，可以適合地檢測出燃燒器裝置的異常。在這種情況下，控制器可以將延遲時間超出規(guī)定的基準延遲時間的情況判定為異常。優(yōu)選地，裝置還包括用于使所述添加的燃料碰撞的碰撞構(gòu)件，該碰撞構(gòu)件配置在所述溫度檢測點的上游側(cè)。存在著PM堆積在碰撞構(gòu)件的表面上的情況，堆積的PM暫時吸收被添加的燃料。在燃料的添加量分步地減少之后，若被吸收的燃料蒸發(fā)并被放出，并且其被氧化或燃燒，則在溫度檢測點處的溫度分步地減少的時間與不堆積PM的正常時相比被延遲。PM的堆積量越多，該延遲時間也變得越大。從而，可以恰當(dāng)?shù)馗鶕?jù)該延遲時間檢測出由于PM向碰撞構(gòu)件上的堆積而引起的燃燒器裝置的異常。優(yōu)選地，所述控制器還根據(jù)所述延遲時間對所述燃料添加裝置的燃料添加量進行修正，并且使所述燃料添加裝置實施被修正了的燃料添加量的燃料的添加。在這種形式中，可以不進行修理、更換或者再生處理，繼續(xù)進行運轉(zhuǎn)。在這種情況下，控制器可以延遲時間越大則越加大燃料添加量。優(yōu)選地，所述燃燒器裝置還包括能夠使添加給所述排氣通路的所述燃料點火的加熱裝置，所述控制器還根據(jù)所述延遲時間使所述加熱裝置的輸出改變。在這種形式中，可以不進行修理、更換或者再生處理，繼續(xù)進行運轉(zhuǎn)。在這種情況下，控制器可以延遲時間越大則越加大加熱裝置的輸出。優(yōu)選地，裝置還包括去除裝置，所述去除裝置能夠?qū)嵤┤コ鋈紵餮b置的異常原因的去除動作，進而，在所述延遲時間比規(guī)定的去除基準值小的情況下，所述控制器使所述燃料添加裝置實施被修正了的燃料添加量的燃料的添加，在所述延遲時間在所述去除基準值以上的情況下，所述控制器使所述去除裝置實施所述去除動作。在這種形式中，可以根據(jù)燃燒器裝置的異常程度，進行恰當(dāng)?shù)奶幚怼?yōu)選地，進而，在所述去除動作實施之后的所述延遲時間比預(yù)定的警報基準值大的情況下，所述控制器進行警報輸出。根據(jù)這種形式，不管是否是去除動作實施之后，在異常原因的去除不充分的情況下，可以恰當(dāng)?shù)剡M行警報輸出。優(yōu)選地，在所述溫度檢測點處的溫度即將分步地減小之前的峰值溫度比預(yù)定的基準峰值溫度低的情況下，在所述延遲時間在預(yù)定的基準延遲時間以上時，所述控制器判定為PM堆積，在所述延遲時間比所述基準延遲時間短時，所述控制器判定為所述燃料添加裝
置發(fā)生故障。根據(jù)這種形式，可以確定異常原因的種類。另外，用于解決本發(fā)明的課題的手段，在可能的范圍內(nèi)，可以組合地使用。發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以檢測出燃燒器裝置的異常。


圖1是本發(fā)明的第一種實施方式的概念圖。圖2是表示異常檢測處理的流程圖，圖3是表示催化劑入口溫度的推移的曲線。圖4是表示燃料添加量的增大量的設(shè)定例的曲線。
具體實施例方式<第一種實施方式>下面，對于本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進行詳細說明。圖1表示本發(fā)明的第一種實施方式。在圖1中，發(fā)動機本體I是以輕油作為燃料的壓縮點火式內(nèi)燃機(柴油發(fā)動機)，但是，也可以是其它形式的內(nèi)燃機。發(fā)動機本體I在四個氣缸的每一個中具有燃燒室2。在各個燃燒室2中，配置有用于噴射燃料的電子控制式的噴射器3。在燃燒室2上連接著進氣歧管4及排氣歧管5。進氣歧管4經(jīng)由進氣管6連接到排氣渦輪增壓器7的壓縮機7a的出口上，壓縮機7a的入口經(jīng)由空氣流量計8被連接到空氣濾清器9上?？諝鉃V清器9的上游側(cè)向大氣開放。在進氣管6內(nèi)配置有由步進馬達驅(qū)動的節(jié)氣門10。在進氣管6的周圍配置有用于冷卻在進氣管6內(nèi)流動的吸入空氣的中間冷卻器11。在中間冷卻器11內(nèi)被導(dǎo)入發(fā)動機冷卻水，利用發(fā)動機冷卻水冷卻吸入空氣。排氣歧管5連接到排氣渦輪增壓器7的排氣渦輪機7b的入口上。排氣渦輪機7b的出口經(jīng)由排氣管12與PM捕集裝置13連接。在該PM捕集裝置13上游的內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)，即，在排氣管12內(nèi)，配置有小型氧化催化劑14。小型氧化催化劑14比PM捕集裝置13的體積小，并且流入PM捕集裝置13的廢氣的一部分在其中流動。在PM捕集裝置13的下游側(cè)的排氣管12上，串列地連接著圖中未示出的NOx催化劑及消聲器。消聲器的下游側(cè)向大氣開放。PM捕集裝置13及小型氧化催化劑14是將氧化催化劑承載于基體材料上的催化齊U?；w材料是由多孔質(zhì)陶瓷構(gòu)成的大致圓柱形的蜂窩結(jié)構(gòu)體，蜂窩結(jié)構(gòu)體由堇青石、二氧化硅、氧化鋁等陶瓷材料形成。基體材料配備有由多個間隔壁劃分出的均與廢氣的流動方向平行的多個氣體通路。PM捕集裝置13的基體材料是上游側(cè)被堵塞的第一通路和下游側(cè)被堵塞的第二通路交互地區(qū)劃形成的所謂壁流式的。廢氣從下游側(cè)被堵塞的第二通路通過多孔質(zhì)陶瓷的流路壁面流入上游側(cè)被堵塞的第一通路，流向下游側(cè)。這時，廢氣中的PM被多孔質(zhì)的陶瓷捕集，防止PM放出到大氣中。與此相對，小型氧化催化劑14的基體材料是沒有這種堵塞且氣體流路的上游側(cè)及下游側(cè)的端面開口的所謂流通式的。作為氧化催化劑，例如,可以采用 Pt/Ce02、Mn/Ce02、Fe/Ce02、Ni/Ce02、Cu/Ce02 等。在小型氧化催化劑14上游的排氣管12內(nèi)，以其噴射口面臨排氣管12內(nèi)部地配置用于向小型氧化催化劑14中添加燃料的噴射器15。經(jīng)由燃料泵43向噴射器15添加燃料箱44內(nèi)的燃料。為了促進燃燒，也可以設(shè)置從外部向排氣管12的內(nèi)部添加燃燒用空氣用的管路、控制閥以及壓縮機。
在比噴射器15更靠下游側(cè)的排氣管12內(nèi)，設(shè)置有預(yù)熱塞16。預(yù)熱塞16以從噴射器15添加的燃料與作為該預(yù)熱塞的發(fā)熱部的前端部接觸的方式配置。在預(yù)熱塞16上連接著向其供電用的直流電源及升壓電路(圖中均未示出)。作為點火用的機構(gòu)，也可以代替預(yù)熱塞，而采用陶瓷加熱器。為了促進燃料的微?；谂艢夤?2內(nèi)配置有用于使從噴射器15噴射的燃料碰撞的碰撞板17。碰撞板17為平板狀，但是，也可以采用彎曲板狀、沖孔板、篩網(wǎng)等其它各種形狀及結(jié)構(gòu)，另外，也可以設(shè)置多個碰撞板或碰撞構(gòu)件。碰撞板17內(nèi)置有陶瓷加熱器等的電熱式加熱器(圖中未示出)。小型氧化催化劑14、噴射器15、預(yù)熱塞16及碰撞板17構(gòu)成燃燒器裝置40，該燃燒器裝置40由后面描述的E⑶50控制。當(dāng)從噴射器15添加燃料，并且預(yù)熱塞16被通電時，由添加的燃料和存在于排氣管12內(nèi)的廢氣構(gòu)成的濃的混合氣，被預(yù)熱塞16點火，或者，至少被氧化。被點火或氧化的混合氣通過小型氧化催化劑14，在該處進一步燃燒或被氧化。這樣，從小型氧化催化劑14排出高溫的加熱氣體，該加熱氣體與通過了小型氧化催化劑14和排氣管12之間的通路的廢氣混合，被添加到PM捕集裝置13中。該燃燒器裝置40能夠保持促進PM捕集裝置13的預(yù)熱及活性狀態(tài)，從而，有利于提高發(fā)動機本體I的剛剛冷起動之后的冷排放。只有排氣管12內(nèi)的一部分氣體通過小型氧化催化劑14，在小型氧化催化劑14的內(nèi)側(cè)的氣體的流速比外側(cè)的氣體的流速低。從而，在小型氧化催化劑14的內(nèi)側(cè)，可以確保充分的反應(yīng)時間，有利于加熱氣體的升溫。在小型氧化催化劑14變成足夠的高溫的情況下，也可以使預(yù)熱塞16停止，在小型氧化催化劑14內(nèi)使混合氣直接燃燒。另一方面，在發(fā)動機剛剛冷起動之后等、小型氧化催化劑14沒有變成足夠的高溫的情況下，優(yōu)選使預(yù)熱塞16工作。在碰撞構(gòu)件17上，由于從噴射器15噴射的燃料碰撞以及反射,所以可以有效地將燃料導(dǎo)向預(yù)熱塞16及小型氧化催化劑14。排氣歧管5和進氣歧管4經(jīng)由EGR通路18相互連接。在EGR通路18內(nèi)，配置電子控制式的EGR控制閥19。在EGR通路18的周圍，配置用于冷卻在EGR通路18內(nèi)流動的EGR氣體的EGR冷卻器20。發(fā)動機冷卻水被導(dǎo)入到EGR冷卻器20內(nèi)，利用發(fā)動機冷卻水冷卻EGR氣體。在進氣管12內(nèi)，在PM捕集裝置13的前端面的附近，設(shè)置有溫度傳感器38。溫度傳感器38與燃燒器裝置40的下游側(cè)鄰接地配置，檢測PM捕集裝置13的前端面的中央部分的溫度。溫度傳感器38具有電阻值因溫度而變化的熱敏電阻，通過熱敏電阻的電阻值變化來檢測排氣溫度的變化。各個噴射器3經(jīng)由燃料供應(yīng)管41被連接到共軌42，該共軌42經(jīng)由電子控制式的排出量可變?nèi)剂媳?3連接到燃料箱44上。貯存在燃料箱44內(nèi)的燃料由燃料泵43供應(yīng)到共軌42內(nèi)，被供應(yīng)給共軌42內(nèi)的燃料經(jīng)由各個燃料供應(yīng)管41被供應(yīng)給噴射器3。作為控制器的電子控制裝置(ECU) 50由公知的數(shù)字計算機構(gòu)成，具有被雙向性總線相互連接的ROM (只讀存儲器)、RAM (隨機存取存儲器)、CPU (微處理器)、非易失性存儲器、輸入端口及輸出端口。溫度傳感器38的輸出信號經(jīng)由對應(yīng)的AD變換器被輸入到E⑶50的輸入端口。在加速踏板51上連接有產(chǎn)生與加速踏板51的踏入量成比例的輸出電壓的負荷傳感器52，負荷傳感器52的輸出電壓經(jīng)由對應(yīng)的AD變換器被輸入到輸入端口。進而，在輸入端口連接有曲柄角傳感器53，例如，發(fā)動機本體I的曲軸每旋轉(zhuǎn)15°所述曲柄角傳感器53產(chǎn)生輸出脈沖。進而，在輸入端口，連接有設(shè)置在節(jié)氣門10的附近的進氣溫度傳感器54。另一方面，E⑶50的輸出端口經(jīng)由對應(yīng)的各個驅(qū)動電路連接到節(jié)氣門10及EGR控制閥19的驅(qū)動用的各個步進馬達上。另外，輸出端口經(jīng)由對應(yīng)的各個驅(qū)動電路被連接到噴射器3、15、燃料泵43以及設(shè)置在車室內(nèi)的警告燈55上。這些促動器類的動作由E⑶50控制。在ECU50的ROM中，存儲著各種程序以及基準值、初始值。這樣的基準值以及初始值包括在后面描述的異常檢測處理中使用的基準溫度上升率RTs、基準延遲時間DTsl、DTs2以及基準峰值溫度PTs。E⑶50進行對噴射器3、15的噴射控制。在該噴射控制中，E⑶50根據(jù)表示包含空氣流量計8、負荷傳感器52及曲柄角傳感器53的各檢測值在內(nèi)的車輛的狀態(tài)、特別是發(fā)動機本體I的動作狀態(tài)的參數(shù)，計算出燃料噴射指示量，輸出只在對應(yīng)于指示量的時間應(yīng)打開噴射器3、15的控制信號。根據(jù)該控制信號，從噴射器3、15供應(yīng)對應(yīng)于燃料噴射指示量的燃料。另外，E⑶50控制燃燒器裝置40，進行燃料的添加及點火，借此，選擇性地使小型氧化催化劑14升溫。從噴射器15添加的燃料的一部分或者全部被預(yù)熱塞16點火，借此使廢氣升溫。ECU50根據(jù)需要，通過噴射比小型氧化催化劑14需要量多的燃料，進行對PM捕集裝置13的燃料的添加，借此，可以實施堆積的粒子狀物質(zhì)(PM)的燃燒及氧化(再生動作)、以及對NOx催化劑的NOx還原處理及SOx的中毒恢復(fù)處理。E⑶50進而與上述各個控制并行進行下面所述的異常檢測處理。下面根據(jù)圖2對該異常檢測處理進行說明。以接通圖中未示出的點火開關(guān)且發(fā)動機本體I動作為條件，反復(fù)地進行圖2的處理程序。在圖2中，首先，E⑶50根據(jù)溫度傳感器38的檢測值，讀取從由于上述噴射控制的實施而導(dǎo)致的噴射器15的噴射開始起，直到噴射結(jié)束之后的下一個循環(huán)的噴射開始為止的一個循環(huán)期間的催化劑入口溫度(S10)。其次，E⑶50由讀取的一個循環(huán)期間的催化劑入口溫度，計算出溫度上升率RT、峰值溫度PT以及延遲時間DT (S20)。下面，根據(jù)圖3說明這些參數(shù)，溫度上升率RT，例如，表示從噴射開始時刻tl (由ECU50對噴射器25發(fā)出燃料噴射指令的時刻)或者在其后檢測出來的上升點(t2)起直到預(yù)先設(shè)定在到達峰值溫度之前的時間點(例如I秒鐘后)的基準時刻t3為止，催化劑入口溫度上升的比例。上升點例如是規(guī)定的微小時間內(nèi)的增加率超過了規(guī)定值的時刻。峰值溫度PT表示一個循環(huán)內(nèi)的催化劑入口溫度的最大值。延遲時間DT表示從噴射結(jié)束時刻t4 (例如由ECU50對噴射器15發(fā)出的燃料噴射指令結(jié)束的時刻)起到催化劑入口溫度分步地減少的時刻(t6)為止的時間?！胺植降販p少的時刻”，例如，可以作為在規(guī)定的微小時間內(nèi)催化劑入口溫度的增加率變得低于規(guī)定的負值的時刻來檢測。另外，延遲時間DT的結(jié)束時刻也可以利用催化劑入口溫度變成最大值(即峰值溫度PT)的時刻(t6)來模擬地檢測。在圖3所示的催化劑入口溫度的例子中，細的實線a表示正常時的情況，虛線b表示在噴射器15中有問題的情況，粗的實線c表示PM堆積得多的情況。從噴射開始時刻tl直到噴射結(jié)束時刻t4為止，大概為4秒鐘左右。其次，E⑶50判斷溫度上升率RT是否比預(yù)定的基準溫度上升率RTs小(S30)，以及峰值溫度PT是否比基準峰值溫度PTs小(S40)。在步驟S30或S40中為否定的情況下，可以認為燃燒器裝置40正常動作，所以，處理被返回。在步驟S30及S40中為肯定的情況下，即，在溫度上升率RT小于基準溫度上升率RT、并且峰值溫度PT小于基準峰值溫度PTs的情況下，認為燃燒器裝置40中存在著某種異常。因此，E⑶50判斷延遲時間DT是否在預(yù)定的第一基準延遲時間DTsl以上(S50)。在步驟S50中為否定的情況下，即，在延遲時間DT小于第一基準延遲時間DTsl的情況下，由于溫度上升率RT及峰值溫度PT低并且到達峰值溫度的時刻(t5、t6)的延遲少，所以，認為在噴射器15中存在著某種異常。這種噴射器15的異常包括噴孔的堵塞以及閥體的動作滯后。因此，ECU50進行噴射器故障的意思的判定，存儲在ECU50的非易失性存儲器的規(guī)定的診斷區(qū)域(S80)，并且使車室內(nèi)的警告燈點亮(S90)。在步驟S50中為肯定的情況下，即，在延遲時間DT在第一基準延遲時間DTsl以上的情況下，由于溫度上升率RT及峰值溫度PT低，并且存在到達峰值溫度的時刻的延遲，所以，認為存在著在燃燒器裝置40的某個場所PM堆積過剩的可能性。接著，E⑶50判斷延遲時間DT是否小于第二基準延遲時間DTs2(S60)。第二基準延遲時間DTs2比第一基準延遲時間DTsl大。在步驟S60中為肯定的情況下，即，在延遲時間DT小于第二基準延遲時間DTs2的情況下，認為PM的堆積量不需要進行緊急的去除處理。因此，ECU50增大來自噴射器15的燃料添加量以及向預(yù)熱塞16供應(yīng)的供應(yīng)電力(S70)。優(yōu)選地，燃料添加量及供應(yīng)電力的增大量根據(jù)延遲時間DT和/或峰值溫度PT動態(tài)地設(shè)定，例如，延遲時間DT越大，另外，峰值溫度PT的降低量(即，從正常時的峰值溫度中減去當(dāng)前的峰值溫度PTl的差分)越大，則可以分別設(shè)定得越大。圖4表示燃料添加量的增大量的設(shè)定例，對于供應(yīng)電力的增大量，也可以具有同樣的特性。ECU50通過參照預(yù)先存儲在其ROM中的這樣的映射，可以動態(tài)地設(shè)定燃料添加量和/或供應(yīng)電力的增大量。但是，燃料添加量及供應(yīng)電力的增大量也可以是固定值。在步驟S60中為否定的情況下，即，在延遲時間DT大于第二基準延遲時間DTs2的情況下，認為需要進行PM的堆積量的緊急的去除處理。因此，ECU50判斷是否在過去的規(guī)定行駛時間內(nèi)已經(jīng)進行通過向碰撞板17的加熱器的通電而進行的PM去除處理(S100)。在步驟SlOO中為否定的情況下，即在最近的過去的規(guī)定行駛時間內(nèi)沒有通過向碰撞板17的加熱器通電而進行PM去除處理的情況下，E⑶50進行通過向碰撞板17的加熱器通電來實施的PM去除處理(S130)。在步驟SlOO中為肯定的情況下，即，在最近剛過去的規(guī)定行駛時間內(nèi)進行通過向碰撞板17的加熱器通電來實施的PM去除處理的情況下，認為盡管進行了 PM去除處理延遲也沒有消除的理由在于除了 PM堆積以外的異常。因此，E⑶50進行燃燒器裝置故障的意思的判定，存儲到ECU50的非易失性存儲器的規(guī)定的診斷區(qū)域中(S110)，并且使車室內(nèi)的警告燈點亮(S120 )，使處理返回。以上的處理結(jié)果是，根據(jù)溫度上升率RT及延遲時間DT的程度，進行以噴射器故障的意思的判定(S80)、噴射量的增大及供應(yīng)電力的增大(S70)、碰撞板17的PM去除處理(S130)、以及燃燒器裝置故障的意思的判定(SllO)中的任一種處理?？梢杂杀ｐB(yǎng)工作者進行的規(guī)定的診斷操作讀出記錄在診斷區(qū)域中的信息。如上所述，在本實施方式中，根據(jù)在使燃料的添加量變化(tl、t4)之后的比噴射器15靠下游側(cè)的排氣通路內(nèi)的溫度檢測點處的溫度變化，檢測燃燒器裝置40的異常。由于燃燒器裝置40的異常會影響到使燃料的添加量變化之后的溫度檢測點處的溫度變化，所以，根據(jù)本實施方式能夠檢測出燃燒器裝置40的異常。另外，在本實施方式中，所述溫度變化包括從分步地減少燃料的添加量的時間點(t4)起直到在溫度檢測點處的溫度分步地減少(t6)為止的延遲時間DT (S50)。在燃燒器裝置40中產(chǎn)生的異常，由于存在產(chǎn)生溫度變化的滯后的情況，所以，根據(jù)這種形式，能夠適合于檢測出燃燒器裝置40的異常。另外，E⑶50在延遲時間DT超過規(guī)定的基準延遲時間DTs的情況下判定為異常(S50)，所以，利用簡單的結(jié)構(gòu)可以獲得所希望的效果。另外，在本實施方式中，裝置還配備有使添加的燃料碰撞的碰撞板17，該碰撞板17配置在比溫度檢測點更靠上游側(cè)。在碰撞板17的表面上存在堆積PM的情況，堆積的PM暫時地吸收被添加的燃料。在分步地減少燃料的添加量(t4)之后，當(dāng)被吸收的燃料蒸發(fā)并被放出，并且氧化或燃燒時，在溫度檢測點處的溫度分步地減少(t6)的時間被延遲。PM的堆積量越多，該延遲時間DT也變得越大。從而，能夠根據(jù)該延遲時間DT恰當(dāng)?shù)貦z測由PM向碰撞板17上的堆積引起的燃燒器裝置40的異常。另外，在本實施方式中，E⑶50還根據(jù)延遲時間DT修正噴射器15的燃料添加量，使噴射器15實施修正過的燃料添加量的燃料的添加(S70)。從而，可以不進行修理、更換或者再生處理而繼續(xù)進行運轉(zhuǎn)。另外，在本實施方式中，燃燒器裝置40還配備有能夠使添加到排氣管12中的燃料點火的預(yù)熱塞16，E⑶50還根據(jù)延遲時間DT改變預(yù)熱塞16的輸出。從而，可以不進行修理、更換或者再生處理，繼續(xù)進行運轉(zhuǎn)。另外，在本實施方式中，裝置還包括能夠進行去除燃燒器裝置40的異常原因的去除動作(S130)的加熱器，E⑶50進而在延遲時間DT比規(guī)定的去除基準值(基準延遲時間DTs2)小的情況下，使噴射器15進行修正過的燃料添加量的燃料的添加，在延遲時間DT在所述去除基準值以上的情況下，使加熱器進行燃燒器裝置40的去除動作。從而，可以根據(jù)燃燒器裝置的異常程度進行恰當(dāng)?shù)奶幚?。另外，在本實施方式中，E⑶50進而在進行去除動作(S130)后的延遲時間DT比預(yù)定的警報基準值(基準延遲時間DTs2)大的情況下，進行警報輸出(S110、S120)。從而，在即使在去除動作進行之后，異常原因的去除也不充分的情況下，可以恰當(dāng)?shù)剡M行警報輸出。另外，在本實施方式中，E⑶50在催化劑入口溫度即將分步地減少之前的峰值溫度PT比預(yù)定的基準峰值溫度PTs小的情況下(S40)，在延遲時間DT在第一基準延遲時間DTs I以上時，判斷為PM的堆積，在比第一基準延遲時間DTs I小時，判斷為噴射器15的故障(S50)。從而，能夠確定異常原因的種類。上面，以某種程度的具體性說明了本發(fā)明，但是，必須理解，在不脫離權(quán)利要求所述的發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種各樣的改變或變更。解決本發(fā)明的課題的手段，在可能的范圍內(nèi)，可以組合使用。本發(fā)明中所說的添加量的變化，除了添加開始(tl、S30)以及添加結(jié)束(t4、S50)之外，還包括一邊持續(xù)添加一邊增大或減少添加量的情況。這種添加量的增大或減少，例如，可以例如通過使用能夠改變?nèi)剂厦咳剂蠂娚鋾r間的噴出量的可變噴嘴型噴射器來實現(xiàn)。在上述實施方式中，基準溫度上升率RTs、基準延遲時間DTsl、DTs2，以及基準峰值溫度PtS均為預(yù)定的固定值，但是，它們當(dāng)中的一個以上也可以根據(jù)車輛的狀態(tài)(例如，負荷和/或發(fā)動機水溫)動態(tài)地設(shè)定。在上述實施方式中，作為燃料添加裝置，采用配置在排氣通路中的噴射器15，但是，本發(fā)明中的燃料添加裝置，也可以是設(shè)置在發(fā)動機本體I的燃燒室2中的噴射器3。在這種情況下，通過空燃比的過濃化，或者所謂的后噴射(不伴隨有氣缸內(nèi)的爆發(fā)的排氣行程中的燃料噴射)，向排氣通路中添加燃料。在上述實施方式中，作為去除裝置，采用內(nèi)置于碰撞板17內(nèi)的加熱器，但是，也可以通過由設(shè)置在發(fā)動機本體I上的噴射器3進行的所謂后噴射(不伴隨有氣缸內(nèi)的爆發(fā)的排氣行程中的燃料噴射)、或者設(shè)置在排氣歧管5 (例如，緊接排氣歧管之后的分支管路之一)上的專用的噴射器(圖中未示出)，與排氣行程同步地噴射燃料并將其點火，在本發(fā)明中的去除裝置也包括這種結(jié)構(gòu)。碰撞構(gòu)件也可以省略，本發(fā)明如果是由供應(yīng)給排氣通路中的燃料引起在該燃料碰撞的排氣通路中的任何構(gòu)件上堆積PM的結(jié)構(gòu)，則可以獲得所希望的效果。另外，本發(fā)明也可以適用于沒有渦輪增壓器的發(fā)動機。附圖標記說明3、15 噴射器4進氣歧管5排氣歧管6進氣管7渦輪增壓器12排氣管13排氣凈化催化劑14小型氧化催化劑16預(yù)熱塞17碰撞板40燃燒器裝置50 ECU
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的排氣裝置，包括燃燒器裝置，所述燃燒器裝置包括向內(nèi)燃機的排氣通路添加燃料的燃料添加裝置，并且，所述燃燒器裝置使添加的燃料燃燒；控制器，所述控制器根據(jù)在使所述燃料的添加量變化之后、在所述燃料添加裝置的下游側(cè)的所述排氣通路內(nèi)的溫度檢測點處的溫度變化，檢測所述燃燒器裝置的異常。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣裝置，其特征在于，所述溫度變化包括從分步地使所述燃料的添加量減小了的時刻起到所述溫度檢測點處的溫度分步地減小為止的延遲時間。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機的排氣裝置還包括用于使所述添加的燃料碰撞的碰撞構(gòu)件，該碰撞構(gòu)件配置在所述溫度檢測點的上游側(cè)。
4.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的排氣裝置，其特征在于，所述控制器還根據(jù)所述延遲時間對所述燃料添加裝置的燃料添加量進行修正，并且使所述燃料添加裝置實施被修正了的燃料添加量的燃料的添加。
5.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的排氣裝置，其特征在于，所述燃燒器裝置還包括能夠使添加給所述排氣通路的所述燃料點火的加熱裝置，所述控制器還根據(jù)所述延遲時間使所述加熱裝置的輸出改變。
6.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的排氣裝置，其特征在于，所述內(nèi)燃機的排氣裝置還包括去除裝置，所述去除裝置能夠?qū)嵤┤コ鋈紵餮b置的異常原因的去除動作，進而，在所述延遲時間比規(guī)定的去除基準值小的情況下，所述控制器使所述燃料添加裝置實施被修正了的燃料添加量的燃料的添加，在所述延遲時間在所述去除基準值以上的情況下，所述控制器使所述去除裝置實施所述去除動作。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機的排氣裝置，其特征在于，進而，在所述去除動作實施之后的所述延遲時間比預(yù)定的警報基準值大的情況下，所述控制器進行警報輸出。
8.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的排氣裝置，其特征在于，在所述溫度檢測點處的溫度即將分步地減小之前的峰值溫度比預(yù)定的基準峰值溫度低的情況下，在所述延遲時間在預(yù)定的基準延遲時間以上時，所述控制器判定為PM堆積， 在所述延遲時間比所述基準延遲時間短時，所述控制器判定為所述燃料添加裝置發(fā)生故
全文摘要
一種內(nèi)燃機的排氣裝置，配備有燃燒器裝置(40)，所述燃燒器裝置具有向內(nèi)燃機(1)的排氣通路(12)添加燃料的燃料添加裝置(15)，使所添加的燃料燃燒；控制器(50)，所述控制器(50)根據(jù)在使所述燃料的添加量變化之后、在比所述燃料添加裝置(15)更靠下游側(cè)的所述排氣通路(12)內(nèi)的溫度檢測點處的溫度變化，檢測所述燃燒器裝置(40)的異常。
文檔編號F01N3/02GK103026018SQ201080064098
公開日2013年4月3日 申請日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者羽島孝志 申請人:豐田自動車株式會社