專利名稱：用于廢氣排放控制設(shè)備的異常檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于廢氣控制設(shè)備的異常檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
例如，作為廢氣控制設(shè)備，已知一種柴油顆粒過濾器(DPF)，所述柴油顆粒過濾器捕獲包含在柴油機(jī)的廢氣中的顆粒物(PM)，并且已知一種檢測柴油顆粒過濾器異常的異常檢測設(shè)備。例如，已知一種設(shè)備，所述設(shè)備根據(jù)橫過柴油顆粒過濾器的壓差來檢測柴油顆粒過濾器的異常(例如，參見日本專利申請公報(bào)No. 2009-215926)。然而，當(dāng)廢氣中的顆粒物濃度較低并且因此橫過柴油顆粒過濾器的廢氣壓差的變化較小時(shí)，上述異常檢測設(shè)備可能無法適當(dāng)?shù)貓?zhí)行異常檢測。同時(shí)，可以應(yīng)用一種方法，在所述方法中，通過使用傳感器直接測量顆粒物來確定柴油顆粒過濾器是否處于異常狀態(tài)。 然而，在這種方法中，當(dāng)廢氣中的顆粒物濃度較低時(shí)，傳感器的輸出值較小，并且因此，在這種情況下，不能適當(dāng)?shù)貓?zhí)行異常檢測。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種用于廢氣控制設(shè)備的異常檢測設(shè)備，所述異常檢測設(shè)備以提高的準(zhǔn)確性檢測廢氣控制設(shè)備的異常。本發(fā)明的一方面涉及一種用于廢氣控制設(shè)備的異常檢測設(shè)備，所述廢氣控制設(shè)備設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中并且捕獲廢氣中的顆粒物。異常檢測設(shè)備包括傳感器，所述傳感器設(shè)置在廢氣控制設(shè)備的下游并且檢測顆粒物；移除裝置，所述移除裝置根據(jù)傳感器的輸出移除被捕獲在廢氣控制設(shè)備中的顆粒物；以及確定裝置，所述確定裝置根據(jù)第一穩(wěn)定時(shí)間來確定廢氣控制設(shè)備是否處于異常狀態(tài)，其中所述第一穩(wěn)定時(shí)間是在通過移除裝置執(zhí)行的顆粒物的移除完成之后，在傳感器的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間。上述異常檢測設(shè)備可以是這樣的，如果第一穩(wěn)定時(shí)間比第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間短，則確定裝置確定廢氣控制設(shè)備不處于異常狀態(tài)，如果第一穩(wěn)定時(shí)間等于或長于第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間，則所述確定裝置確定廢氣控制設(shè)備處于異常狀態(tài)。上述異常檢測設(shè)備可以是這樣的，如果第一穩(wěn)定時(shí)間比短于第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間的第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間短，則確定裝置確定廢氣控制設(shè)備不處于異常狀態(tài)并且顆粒物沒有被充分移除。上述異常檢測設(shè)備可以是這樣的，如果傳感器在傳感器的輸出變得穩(wěn)定時(shí)的輸出小于基準(zhǔn)輸出，則確定裝置確定傳感器處于異常狀態(tài)。上述異常檢測設(shè)備可以是這樣的，當(dāng)在出廠時(shí)執(zhí)行用于廢氣控制設(shè)備的老化處理時(shí)，如果在老化處理開始之后在傳感器的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的第二穩(wěn)定時(shí)間比第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間短，則確定裝置結(jié)束老化處理，如果第二穩(wěn)定時(shí)間等于或長于第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間，則所述確定裝置繼續(xù)進(jìn)行老化處理。上述異常檢測設(shè)備可以是這樣的，第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間、第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間、以及基準(zhǔn)輸出根據(jù)顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值來設(shè)定，其中所述顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值已經(jīng)依照內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件進(jìn)行了設(shè)定。上述異常檢測設(shè)備可以是這樣的，隨著顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值變得越大，第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間、第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間、以及基準(zhǔn)輸出被設(shè)定地更大。因此，本發(fā)明的異常監(jiān)測設(shè)備以提高的準(zhǔn)確性檢測廢氣控制設(shè)備的異常。


在參照附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行的以下詳細(xì)描述中，將描述本發(fā)明的特征、優(yōu)勢、以及在技術(shù)和工業(yè)上的意義，在這些附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件，并且其中圖1是示出了第一示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2A是描繪了在柴油顆粒過濾器已經(jīng)恢復(fù)之后的較短時(shí)間內(nèi)柴油顆粒過濾器捕獲率隨著時(shí)間如何變化的圖表；圖2B是描繪了在柴油顆粒過濾器已經(jīng)恢復(fù)之后的較短時(shí)間內(nèi)顆粒物的顆粒數(shù)濃度隨著時(shí)間如何變化的圖表；圖2C是描繪了在柴油顆粒過濾器已經(jīng)恢復(fù)之后的較短時(shí)間內(nèi)顆粒物傳感器的輸出隨著時(shí)間如何變化的圖表；圖3是圖解了應(yīng)用在異常檢測操作中的確定閾值的圖表；圖4是圖解了第一示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備的操作的流程圖；以及圖5是圖解了第二示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了第一示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備100的結(jié)構(gòu)以及內(nèi)燃機(jī)200的結(jié)構(gòu)。圖1中的箭頭14表示廢氣的流動(dòng)。柴油顆粒過濾器(DPF) 20設(shè)置在排氣道中，所述排氣道設(shè)置在燃燒室10下游。顆粒物傳感器30設(shè)置在柴油顆粒過濾器20下游。用于供應(yīng)燃料的噴射器12設(shè)置在燃燒室10處。柴油顆粒過濾器20是這樣的一種裝置，所述裝置捕獲包含在從燃燒室10排放的廢氣中的顆粒物，然后移除所捕獲的顆粒物，并且在本發(fā)明中，柴油顆粒過濾器20可以被稱為“廢氣控制設(shè)備”。顆粒物的主要成份是未燃燒的碳，并且顆粒物還包含SOx和多種金屬成份。柴油顆粒過濾器20是這樣的一種結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有例如蜂巢狀結(jié)構(gòu)，并且具有通過過濾壁而相互隔開的上游部分和下游部分。隨著廢氣穿過過濾壁，包含在廢氣中的顆粒物被過濾壁吸收。顆粒物傳感器30是這樣的一種傳感器，所述傳感器檢測存在于已經(jīng)經(jīng)過柴油顆粒過濾器20的廢氣中的顆粒物，并且顆粒物傳感器30在本發(fā)明中可以被稱為“傳感器”。 顆粒物傳感器30用于獲得排放到柴油顆粒過濾器20的下游側(cè)的顆粒物的累積值。電子控制單元40從顆粒物傳感器30的輸出獲得排放到柴油顆粒過濾器20的下游側(cè)的顆粒物的累積值(在下文中，在需要時(shí)將稱為“累積的顆粒物值”)。電子控制單元 40用作“確定部件”，所述確定部件用于根據(jù)顆粒物傳感器30的輸出來確定柴油顆粒過濾器20是否處于異常狀態(tài)。而且，電子控制單元40根據(jù)顆粒物傳感器30的輸出和預(yù)定的操作條件對內(nèi)燃機(jī)200進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制。內(nèi)燃機(jī)200的運(yùn)轉(zhuǎn)控制包括例如燃料噴射量的控制(即，將被供應(yīng)給燃燒室10的燃料的量)和燃料噴射正時(shí)的控制。電子控制單元40通過控制設(shè)置在燃燒室 10處的噴射器12來控制燃料噴射。應(yīng)當(dāng)注意的是，噴射器12既可以如在第一示例性實(shí)施例中那樣設(shè)置在燃燒室10處，也可以設(shè)置在對應(yīng)于燃燒室10的進(jìn)氣系統(tǒng)(例如，進(jìn)氣口) 處。當(dāng)累積的顆粒物值變得大于預(yù)定值時(shí)，電子控制單元40便通過移除聚積在柴油顆粒過濾器20中的顆粒物來執(zhí)行恢復(fù)柴油顆粒過濾器20的處理。能夠例如通過如下方式來恢復(fù)柴油顆粒過濾器20 將燃料供應(yīng)到排氣系統(tǒng)，使得廢氣溫度升高，因此燃燒粘附到柴油顆粒過濾器20的顆粒物，并且由此將其移除。因此，電子控制單元40也用作用于移除捕獲在柴油顆粒過濾器20中的顆粒物的“移除部件”。應(yīng)當(dāng)注意的是，除了上述方法之外還可以使用多種方法來移除顆粒物。圖2A到圖2C是圖表，每張所述圖表均圖解了在柴油顆粒過濾器20恢復(fù)之后相關(guān)參數(shù)值如何立即發(fā)生變化。更具體地，圖2A中的參數(shù)是柴油顆粒過濾器捕獲率，圖2B中的參數(shù)是顆粒物的顆粒數(shù)濃度，圖2C中的參數(shù)是顆粒物傳感器30的輸出。柴油顆粒過濾器捕獲率表示被柴油顆粒過濾器20的過濾壁所捕獲的顆粒物的數(shù)量與流入到柴油顆粒過濾器 20中的顆粒物的數(shù)量的比率，并且柴油顆粒過濾器捕獲率由例如從顆粒物分析器所獲得的數(shù)值而計(jì)算得出，其中所述顆粒物分析器布置在柴油顆粒過濾器20的上游和下游。顆粒物的顆粒數(shù)濃度表示包含在已經(jīng)經(jīng)過柴油顆粒過濾器20的廢氣中包含的顆粒物的濃度(即， 每單位體積顆粒物的顆粒數(shù))，并且例如，通過將激光束發(fā)射到顆粒物來直接測量顆粒物的顆粒數(shù)濃度。在圖2A到圖2C中的每張圖表中，橫軸代表時(shí)間，并且時(shí)間“0”代表完成柴油顆粒過濾器20的恢復(fù)的時(shí)間(即，開始計(jì)算或測量每個(gè)參數(shù)的時(shí)間)。而且，在圖2A到圖 2C中的每張圖表中，實(shí)線曲線代表在柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)時(shí)所獲得的參數(shù)值， 而虛線曲線代表在柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)時(shí)所獲得的參數(shù)值。在以下描述中，在需要時(shí)，柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)中的情況將被簡稱為“在正常情況下”，并且在需要時(shí)，柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)中的情況將被簡稱為“異常情況”。參照圖2A，在正常情況以及異常情況下，在柴油顆粒過濾器20恢復(fù)之后的較短時(shí)間內(nèi)(即，在幾乎沒有顆粒物被捕獲在柴油顆粒過濾器20中的狀態(tài)中)，柴油顆粒過濾器 20處的捕獲率較低。在正常情況下，即，在柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)的情況下，在經(jīng)過一段時(shí)間并且顆粒物開始粘附到柴油顆粒過濾器20之后，柴油顆粒過濾器捕獲率急劇提高，然后柴油顆粒過濾器捕獲率保持在恒定水平。另一方面，在異常情況下，即，在柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)的情況下，盡管經(jīng)過了一段時(shí)間，但是柴油顆粒過濾器捕獲率沒有變得穩(wěn)定。這是因?yàn)?，例如由于柴油顆粒過濾器20中的結(jié)構(gòu)異常而導(dǎo)致柴油顆粒過濾器捕獲率沒有快速提高。參照圖2B，在正常情況以及異常情況下，在柴油顆粒過濾器20恢復(fù)之后的較短時(shí)間內(nèi)，柴油顆粒過濾器20的下游側(cè)的顆粒物的顆粒數(shù)濃度較高。在正常情況下，即，在柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)的情況下，在經(jīng)過一段時(shí)間并且顆粒物開始粘附到柴油顆粒過濾器20之后，顆粒物的顆粒數(shù)濃度急劇降低。另一方面，在異常情況下，即，在柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)的情況下，盡管經(jīng)過了一段時(shí)間，但是顆粒物的顆粒數(shù)濃度沒有快速地降低。
參照圖2C，在正常情況以及異常情況下，在柴油顆粒過濾器20恢復(fù)之后的較短時(shí)間內(nèi)，顆粒物傳感器30的輸出開始增大，并且隨著時(shí)間的過去而持續(xù)增大。然后，在正常情況下，即，在柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)的情況下，當(dāng)在柴油顆粒過濾器20恢復(fù)之后經(jīng)過時(shí)間tl時(shí)，顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定。另一方面，在異常情況下，即，在柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)的情況下，顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間 (艮P，時(shí)間t2)比時(shí)間tl長，其中所述時(shí)間tl是在正常情況下在顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間。在第一示例性實(shí)施例中，根據(jù)上述結(jié)果，使用從柴油顆粒過濾器20完成恢復(fù)時(shí)到顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定時(shí)的時(shí)間(在下文中，所述時(shí)間將被稱作“穩(wěn)定時(shí)間t”)來確定柴油顆粒過濾器20是否處于異常狀態(tài)。圖3是圖解了應(yīng)用在異常檢測操作中的確定閾值的圖表。在圖3中，實(shí)線曲線代表在柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)時(shí)所獲得的顆粒物傳感器30的輸出，而虛線曲線代表在柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)時(shí)所獲得的顆粒物傳感器30的輸出。圖3還示出了在柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)但是還沒有被充分恢復(fù)時(shí)所獲得的顆粒物傳感器30的輸出，以及在顆粒物傳感器30處于異常狀態(tài)時(shí)所獲得的顆粒物傳感器30的輸出。如先前所述那樣，在柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)的情況下的穩(wěn)定時(shí)間t2比在柴油顆粒過濾器 20處于正常狀態(tài)的情況下的穩(wěn)定時(shí)間tl長。因此，為了區(qū)分這兩種狀態(tài)，應(yīng)用了大于(長于)tl但是小于(短于)t2的確定閾值。在下文中，這個(gè)確定閾值將被稱為“第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl”。如果在柴油顆粒過濾器20恢復(fù)之后在顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間顯著較短(參照圖3中的“t3”)，則認(rèn)為柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)但顆粒物還沒有被充分移除(不充分恢復(fù))。因此，使用大于(長于)t3但是小于(短于)tl的確定閾值，以便區(qū)分柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)并且柴油顆粒過濾器20已經(jīng)充分恢復(fù)的情況和柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)但柴油顆粒過濾器20還沒有被充分恢復(fù)的情況。在下文中，這個(gè)確定閾值將被稱為“第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2”。第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2始終比第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl短。如果顆粒物傳感器30的輸出(在下文中需要時(shí)將被稱為“輸出ν”)顯著較小，則認(rèn)為顆粒物傳感器30處于異常狀態(tài)。因此，使用用于確定顆粒物傳感器30是否處于異常狀態(tài)的閾值。在下文中，這個(gè)閾值將被稱為“基準(zhǔn)輸出Vth”。更加具體地，通過比較顆粒物傳感器30的輸出ν和基準(zhǔn)輸出Vth來確定顆粒物傳感器30是否處于異常狀態(tài)。圖4是圖解了第一示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備的操作的流程圖。參照圖4，首先，電子控制單元40 (所述電子控制單元40是用作“移除部件”的移除裝置)執(zhí)行用于柴油顆粒過濾器20的顆粒物移除處理(恢復(fù)處理)(步驟S10)。接下來，電子控制單元40確定用于柴油顆粒過濾器20的恢復(fù)處理是否已經(jīng)完成(步驟Si》。如果所述恢復(fù)處理已經(jīng)結(jié)束，則電子控制單元40結(jié)束顆粒物的移除處理(步驟S14)。接下來，電子控制單元40 (所述電子控制單元40是用作“確定部件”的確定裝置) 獲得穩(wěn)定時(shí)間t (步驟S16)，所述穩(wěn)定時(shí)間t是在完成上述顆粒物移除處理之后在顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間。需要注意的是“顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定”指的是顆粒物傳感器30的輸出的變化變得極其微小。顆粒物傳感器30的輸出是否已經(jīng)變得穩(wěn)定能夠例如通過以下方式確定獲得顆粒物傳感器30的輸出在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)所發(fā)生的變化量(即，差值)，然后確定所獲得的變化量是否小于預(yù)定值。應(yīng)當(dāng)注意的是，除了上述方法之外還可以使用多種方法來確定顆粒物傳感器30的輸出是否已經(jīng)變得穩(wěn)定。接下來，電子控制單元40比較在步驟S16中所獲得的穩(wěn)定時(shí)間t和作為預(yù)定值的第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2 (步驟S18)。如果穩(wěn)定時(shí)間t比第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2短，則電子控制單元40比較顆粒物傳感器30的輸出ν和基準(zhǔn)輸出Vth (步驟S20)。如果顆粒物傳感器30 的輸出ν小于基準(zhǔn)輸出Vth，則電子控制單元40確定顆粒物傳感器30處于異常狀態(tài)(步驟S2》。另一方面，如果顆粒物傳感器30的輸出ν等于或大于基準(zhǔn)輸出Vth，則電子控制單元40確定柴油顆粒過濾器20還沒有被充分恢復(fù)(步驟S24)，然后再次執(zhí)行顆粒物移除處理(步驟S26)。如果在步驟S18中確定穩(wěn)定時(shí)間t等于或長于第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2，則電子控制單元40比較已經(jīng)在步驟S16中所獲得的穩(wěn)定時(shí)間t和作為預(yù)定值的第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間 Tl (步驟S28)。如果穩(wěn)定時(shí)間t比第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl短，則電子控制單元40比較顆粒物傳感器30的輸出ν和基準(zhǔn)輸出Vth (步驟S30)。如果顆粒物傳感器30的輸出ν比基準(zhǔn)輸出Vth小，則電子控制單元40確定顆粒物傳感器30處于異常狀態(tài)(步驟S3》。另一方面，如果顆粒物傳感器30的輸出ν等于或大于基準(zhǔn)輸出Vth，則電子控制單元40確定柴油顆粒過濾器20處于正常狀態(tài)(步驟S34)。如果在步驟S28中確定穩(wěn)定時(shí)間t等于或長于第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl，則電子控制單元40比較顆粒物傳感器30的輸出ν和基準(zhǔn)輸出Vth (步驟S36)。如果顆粒物傳感器30 的輸出ν小于基準(zhǔn)輸出Vth，則電子控制單元40確定顆粒物傳感器30處于異常狀態(tài)(步驟S38)。另一方面，如果顆粒物傳感器30的輸出ν等于或大于基準(zhǔn)輸出Vth，則電子控制單元40確定柴油顆粒過濾器20處于異常狀態(tài)(步驟S40)。根據(jù)如上所述的第一示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備100，電子控制單元40根據(jù)穩(wěn)定時(shí)間t (即，在完成用于柴油顆粒過濾器20的顆粒物移除處理之后在顆粒物傳感器30的輸出ν變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間)來確定柴油顆粒過濾器20是否處于異常狀態(tài)。因此， 即使在廢氣中的顆粒物的濃度較低并且顆粒物傳感器30的輸出較小時(shí)，也能夠準(zhǔn)確地檢測柴油顆粒過濾器20的異常。更加具體地，通過比較穩(wěn)定時(shí)間t和第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl能夠確定柴油顆粒過濾器20是處于正常狀態(tài)還是處于異常狀態(tài)，通過比較穩(wěn)定時(shí)間t和第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2能夠確定柴油顆粒過濾器20是已經(jīng)充分恢復(fù)還是未充分恢復(fù)(即，是已經(jīng)充分實(shí)施了顆粒物的移除處理還是沒有充分地實(shí)施顆粒物的移除處理)，并且通過比較基準(zhǔn)輸出Vth與顆粒物傳感器30的輸出ν變得穩(wěn)定時(shí)的輸出ν能夠確定顆粒物傳感器30是否處于異常狀態(tài)。第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl、第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2、以及基準(zhǔn)輸出Vth中的每一個(gè)均可以設(shè)定成任意值。然而，優(yōu)選地，根據(jù)預(yù)測將產(chǎn)生的顆粒物的數(shù)量(在下文中，將被稱為“顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值”)來設(shè)定這些確定閾值。在這種情況下，優(yōu)選地，依照給定的操作條件來設(shè)定顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值。在這種情況下，優(yōu)選地，顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值變得越大，第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl、第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2以及基準(zhǔn)輸出Vth將被設(shè)定得越大。通過這樣做， 能夠進(jìn)一步提高檢測柴油顆粒過濾器20的異常和顆粒物傳感器30的異常的準(zhǔn)確性。接下來，將描述本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備。在第二示例性實(shí)施例中，第一示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備改變成用于確定是否結(jié)束在出廠時(shí)所執(zhí)行的老化CN 102549246 A
處理。在出廠時(shí)，沒有顆粒物聚積在柴油顆粒過濾器20中，并且因此柴油顆粒過濾器捕獲率較低。所以，需要這樣的處理，所述處理通過使內(nèi)燃機(jī)200運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定的一段時(shí)間來致使顆粒物聚積在柴油顆粒過濾器20中。在下文中，這個(gè)處理將被稱作“老化處理”。圖5是圖解了第二示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)的流程圖。參照圖5，首先，電子控制單元40啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)200 (步驟S50)。另外，電子控制單元40執(zhí)行一種處理，以便不執(zhí)行用于柴油顆粒過濾器20的顆粒物移除控制(步驟S5》。然后，如在第一示例性實(shí)施例中那樣，電子控制單元40獲得穩(wěn)定時(shí)間t (步驟S54)，所述穩(wěn)定時(shí)間t即在步驟S50 中啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)之后在顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間。接下來，電子控制單元40比較在步驟SM中所獲得的穩(wěn)定時(shí)間t和作為預(yù)定值的第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T3 (步驟S56)。如果穩(wěn)定時(shí)間t比第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T3短，則電子控制單元40確定已經(jīng)充分執(zhí)行了用于柴油顆粒過濾器20的老化處理，并且因此結(jié)束老化處理(步驟S58)。另一方面，如果穩(wěn)定時(shí)間t等于或長于第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T3，則電子控制單元40確定用于柴油顆粒過濾器20的老化處理還沒有充分執(zhí)行，并且因此繼續(xù)實(shí)施老化處理(步驟S60)。因此，第二示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備(其在構(gòu)造上與第一示例性實(shí)施例的異常檢測設(shè)備相同)確定是否結(jié)束在出廠時(shí)所執(zhí)行的老化處理。更加具體地，如果穩(wěn)定時(shí)間 (即，在老化處理開始之后在顆粒物傳感器30的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間)比預(yù)定時(shí)間短，則確定老化是充分的。另一方面，如果穩(wěn)定時(shí)間等于或長于預(yù)定時(shí)間，則確定老化仍然不充分。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本說明書中，第一示例性實(shí)施例中的穩(wěn)定時(shí)間(將被稱作 “第一穩(wěn)定時(shí)間”)和第二示例性實(shí)施例中的穩(wěn)定時(shí)間(將被稱作“第二穩(wěn)定時(shí)間”)彼此不同，此外，第一示例性實(shí)施例中的基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間(第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Tl和第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間T2)和第二示例性實(shí)施例中的穩(wěn)定時(shí)間(第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間Β)彼此不同。盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于所描述的實(shí)施例或構(gòu)造。相反，本發(fā)明旨在涵蓋各種修改方案和等效布置。另外，盡管以多種組合和構(gòu)造示出了示例性實(shí)施例的多種元件，但是包括更多、更少元件或僅僅單個(gè)元件的其它組合和構(gòu)造也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，盡管在前述示例性實(shí)施例中的每一個(gè)中，本發(fā)明均實(shí)施為應(yīng)用在柴油機(jī)中的用于廢氣控制設(shè)備的異常檢測設(shè)備，但是本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于柴油機(jī)。即，本發(fā)明可以實(shí)施為應(yīng)用在諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的多種其它內(nèi)燃機(jī)中的用于廢氣控制設(shè)備的異常檢測設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于廢氣控制設(shè)備的異常檢測設(shè)備，所述廢氣控制設(shè)備設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)中，并且捕獲廢氣中的顆粒物，其特征在于，所述異常檢測設(shè)備包括傳感器，所述傳感器設(shè)置在所述廢氣控制設(shè)備的下游，并且檢測所述顆粒物；移除裝置，所述移除裝置根據(jù)所述傳感器的輸出移除被捕獲在所述廢氣控制設(shè)備中的所述顆粒物；和確定裝置，所述確定裝置根據(jù)第一穩(wěn)定時(shí)間確定所述廢氣控制設(shè)備00)是否處于異常狀態(tài)，其中所述第一穩(wěn)定時(shí)間是在通過所述移除裝置執(zhí)行的所述顆粒物的移除完成之后，在所述傳感器的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，如果所述第一穩(wěn)定時(shí)間比第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間短，則所述確定裝置確定所述廢氣控制設(shè)備不處于異常狀態(tài)；如果所述第一穩(wěn)定時(shí)間等于或長于所述第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間，則所述確定裝置確定所述廢氣控制設(shè)備處于異常狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間根據(jù)已經(jīng)依照所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件設(shè)定的顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值設(shè)定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，隨著所述顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值變得越大，所述第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間被設(shè)定得越長。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，如果所述第一穩(wěn)定時(shí)間比短于所述第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間的第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間短，則所述確定裝置確定所述廢氣控制設(shè)備不處于異常狀態(tài)并且所述顆粒物沒有被充分移除。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，所述第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間和所述第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間根據(jù)已經(jīng)依照所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件設(shè)定的顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，隨著所述顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值變得越大，所述第一基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間和所述第二基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間被設(shè)定得越長。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，如果所述傳感器在所述傳感器的輸出變得穩(wěn)定時(shí)的輸出小于基準(zhǔn)輸出，則所述確定裝置確定所述傳感器處于異常狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，所述基準(zhǔn)輸出根據(jù)已經(jīng)依照所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件設(shè)定的顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值設(shè)定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，隨著所述顆粒物產(chǎn)生量預(yù)測值變得越大，所述基準(zhǔn)輸出被設(shè)定得越大。
11.根據(jù)權(quán)利要求2到10中的任一項(xiàng)所述的異常檢測設(shè)備，其特征在于，當(dāng)在出廠時(shí)實(shí)施用于所述廢氣控制設(shè)備的老化處理時(shí)，如果在所述老化處理開始之后在所述傳感器的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的第二穩(wěn)定時(shí)間比第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間短，則所述確定裝置結(jié)束所述老化處理，如果所述第二穩(wěn)定時(shí)間等于或長于所述第三基準(zhǔn)穩(wěn)定時(shí)間，則所述確定裝置繼續(xù)進(jìn)行所述老化處理。
全文摘要
一種用于廢氣排放控制設(shè)備(20)的異常檢測設(shè)備(100)設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)(200)的排氣系統(tǒng)中并且捕獲廢氣中的顆粒物(PM)。異常檢測設(shè)備(100)包括傳感器(30)，所述傳感器設(shè)置在廢氣排放控制設(shè)備(20)的下游并且檢測顆粒物；移除裝置，所述移除裝置根據(jù)傳感器(30)的輸出來移除被捕獲在廢氣控制設(shè)備(20)中的顆粒物；以及確定裝置(40)，所述確定裝置根據(jù)第一穩(wěn)定時(shí)間來確定廢氣排放控制設(shè)備(20)是否處于異常狀態(tài)，其中所述第一穩(wěn)定時(shí)間是在通過移除裝置完成顆粒物的移除之后在傳感器(30)的輸出變得穩(wěn)定之前所經(jīng)過的時(shí)間。
文檔編號F01N11/00GK102549246SQ201180004051
公開日2012年7月4日 申請日期2011年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月17日
發(fā)明者西島大貴 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社