Dpf的pm堆積量估算裝置制造方法
【專利摘要】一種DPF的PM堆積量估算裝置（50），包括計算向排氣通路（3）排出的PM排出量的排出量計算裝置（51）和計算在DPF（7）自然再生的PM再生量的自然再生量計算裝置（52），在PM堆積量估算裝置（50）中，從在排出量計算裝置（51）計算出的PM排出量和在自然再生量計算裝置（52）計算出的PM再生量的差值，估算DPF（7）中的PM堆積量。并且，在供氣流量計（31）確認(rèn)有異常時，不使用在供氣流量計（31）測定的供氣流量而計算二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量，估算DPF中的PM堆積量。
【專利說明】DPF的PM堆積量估算裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于估算堆積在柴油顆粒過濾器(以下，簡稱為DPF)的PM堆積量的PM堆積量估算裝置，所述DPF用于收集包含在柴油發(fā)動機(jī)的排放氣體中的顆粒物質(zhì)(排氣微粒，以下簡稱為PM)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種除去柴油發(fā)動機(jī)的排放氣體中包含的PM的有效技術(shù)，已知有DPF。
[0003]DPF是利用過濾器的PM收集裝置，是被設(shè)在排氣通路，利用過濾器收集從發(fā)動機(jī)排出的碳顆粒等PM，從而從排放氣體中除去PM的裝置。在DPF被收集的PM的一部分通過從運轉(zhuǎn)中的發(fā)動機(jī)排出的高溫的排放氣體而進(jìn)行燃燒(自然再生)，而剩余的PM卻堆積在DPF的過濾器。如果PM過度堆積，將導(dǎo)致PM收集能力的降低、發(fā)動機(jī)的輸出降低等問題。因此，在DPF中，有必要在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)實施使堆積在過濾器的PM強(qiáng)制燃燒，從而使過濾器再生的強(qiáng)制再生。
[0004]為了掌握實施強(qiáng)制再生的適當(dāng)時機(jī)，有必要高精度的估算過濾器的PM堆積量。在過少地估計PM堆積量的情況下，強(qiáng)制再生的時機(jī)變晚，除了因PM的過度堆積導(dǎo)致PM收集能力的降低、發(fā)動機(jī)輸出的降低等問題之外，還有可能因強(qiáng)制再生時的過度升溫導(dǎo)致DPF受損。反之，在過多地估計PM堆積量的情況下，強(qiáng)制再生的頻次變多，將產(chǎn)生燃料效率變差、油稀釋(才4 ^夕' 4 1J Λ —夕3 >)等問題。
[0005]因此，堆積在DPF的過·濾器的PM堆積量的估算式，通常如以下的式(I)所示。
[0006]PM堆積量=PM排出量一PM再生量(I)
[0007](在此，PM排出量是指包含在從發(fā)動機(jī)排出的排放氣體中的PM量。此外，此處所述的PM再生量特指自然再生量，意味著不是在強(qiáng)制再生時期，而是在通常運轉(zhuǎn)時期通過從發(fā)動機(jī)排出的高溫排放氣體而進(jìn)行燃燒的PM量。)
[0008]上述的PM排出量，由以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和燃料噴射量作為輸入數(shù)據(jù)的脈譜圖計算。另一方面，除了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和燃料噴射量之外，PM再生量還基于溫度傳感器、壓力傳感器、供氣流量計(空氣流量計)等各種傳感器的測量值進(jìn)行計算。因此，在空氣流量計等傳感器發(fā)生故障的情況下，PM再生量的估算將變得困難。
[0009]在專利文獻(xiàn)I中公開有一種技術(shù)，在對PM再生量的估算必要的空氣流量計等傳感器發(fā)生故障的情況下，不在上述(I)式中減去PM再生量，而是使PM堆積量N PM排放量，從而計算PM堆積量，由此，防止了 PM堆積量的過少估算，避免在過濾器過度堆積PM。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2006-316746號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的課題[0014]但是，在上述的專利文獻(xiàn)I中，在計算PM堆積量時，由于完全不考慮PM再生量，所以PM堆積量會被過大地估算。因此，DPF的強(qiáng)制再生實施頻次將變高，會產(chǎn)生燃料效率變差、油稀釋等問題。此外，空氣流量計，特別是紅外線式空氣流量計，存在因污垢等而發(fā)生故障的情況，與其他類型的傳感器相比，存在招致更多異常的問題。
[0015]本發(fā)明是鑒于上述以往的課題而做出的發(fā)明，其目的在于提供一種DPF的PM堆積量估算裝置，即使在供氣流量計(空氣流量計)確認(rèn)有異常的情況下，所述PM堆積量估算裝置也能比以往更高的精度地估算PM堆積量。
[0016]解決課題的技術(shù)方案
[0017]本發(fā)明是為了達(dá)到如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中的課題及目的而發(fā)明出的，
[0018]本發(fā)明的DPF的PM堆積量估算裝置包括，
[0019]收集從內(nèi)燃機(jī)排出到排氣通路的排放氣體中的排氣微粒(PM)的柴油顆粒過濾器(DPF)、估算堆積在該DPF的PM堆積量的PM堆積量估算裝置，其特征在于，
[0020]具有計算被排出到所述排氣通路的PM排出量的排出量計算裝置和計算在所述DPF自然再生的PM再生量的自然再生量計算裝置，所述PM堆積量估算裝置從在所述排出量計算裝置中計算的PM排出量和在所述自然再生量計算裝置中計算的PM再生量的差值，估算DPF中的PM堆積量，
[0021]所述自然再生量計算裝置將包含在所述排放氣體中的氧氣導(dǎo)致的PM再生量和包含在所述排放氣體中的二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量相加，計算所述自然再生的PM量，對于該二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量的計算必要的數(shù)據(jù)的至少一部分，基于在供氣流量計測定的供氣流量進(jìn)行計算，所述供氣流量計被設(shè)在向所述內(nèi)燃機(jī)輸送空氣的供氣通路，
[0022]在確認(rèn)所述供氣流量計有異常時，不使用由該供氣流量計測定的供氣流量而計算所述二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量，估算所述DPF中的PM堆積量。
[0023]在上述的本發(fā)明中，分為氧氣導(dǎo)致的PM再生量和二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量而估算自然再生的PM再生量。此時，對于計算二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量的計算必要的排放氣體的流量數(shù)據(jù)，從在供氣流量計測定的供氣流量計算。另一方面，在氧氣導(dǎo)致的PM再生量的計算中，不使用在供氣流量計測定的供氣流量。并且，在供氣流量計測定的供氣流量確認(rèn)有異常時，不使用由供氣流量計測定的供氣流量而計算二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量。并且，通過將這樣計算的二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量和氧氣導(dǎo)致的PM再生量相加，計算(估算)DPF中的PM堆積量。
[0024]因此，在這樣構(gòu)成的本發(fā)明的DPF的PM堆積量估算裝置中，即使在供氣流量計確認(rèn)有異常的情況下，由于至少能夠繼續(xù)計算氧氣導(dǎo)致的PM再生量，所以與以往相比，能夠以更高精度估算PM堆積量。
[0025]在上述發(fā)明中，優(yōu)選地，在供氣流量計確認(rèn)有異常時，代替供氣流量計而利用其它替代裝置計算供氣流量，計算二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量，估算DPF中的PM堆積量。
[0026]此時，在上述發(fā)明中，所述替代裝置可以由壓力、溫度測定裝置和供氣流量計算裝置構(gòu)成，所述壓力、溫度測定裝置測定與所述內(nèi)燃機(jī)的上游側(cè)連接著的供氣支管部的壓力及溫度，所述供氣流量計算裝置從該被測定的壓力及溫度計算供氣流量。通過以上述方式構(gòu)成，即使在供氣流量計確認(rèn)有異常的情況下，與以往相比，能夠以更高精度估算PM堆積量。此外，作為上述壓力、溫度測定裝置，可以適當(dāng)?shù)乩迷O(shè)在供氣支管部的EGR控制用壓力傳感器及溫度傳感器等。
[0027]此外，在此時，在上述發(fā)明中，所述替代裝置可以由轉(zhuǎn)速、噴射量測定裝置和供氣流量計算裝置構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)速、噴射量測定裝置測定所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量，所述供氣流量計算裝置利用脈譜圖計算供氣流量，所述脈譜圖由所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量和供氣流量之間的關(guān)系組成。通過以上述方式構(gòu)成，即使在供氣流量計確認(rèn)有異常的情況下，與以往相比，能夠以更高精度估算PM堆積量。此外，作為上述的轉(zhuǎn)速、噴射量測定裝置，可以適當(dāng)?shù)乩脼榱丝刂苾?nèi)燃機(jī)而設(shè)置的各種傳感器。
[0028]此外，在上述發(fā)明中，不是利用其它的替代裝置計算供氣流量而計算二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量，而是將二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量視為零而進(jìn)行計算，估算在DPF中的PM堆積量。本發(fā)明的自然再生量計算裝置將氧氣導(dǎo)致的PM再生量和二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量相加，計算出自然再生的PM量，所以即使將二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量視為零而進(jìn)行計算，也由于計算出了氧氣導(dǎo)致的PM再生量，因此與以往相比，能夠以更高精度計算出自然再生的PM量。
[0029]發(fā)明的效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種DPF的PM堆積量估算裝置，即使在供氣流量計(空氣流量計)確然有異常的情況下，與以往相比，所述PM堆積量估算裝置也能夠以更高的精度估算PM堆積量，避免因強(qiáng)制再生的頻次高而導(dǎo)致的燃料效率變差、油稀釋等問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是具有DPF的柴油發(fā)動機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖2是表示本發(fā)明的排出量計算裝置的方框圖。
[0033]圖3是表示本發(fā)明的自然再生量計算裝置的方框圖。
[0034]圖4是表示第一實施方式中自然再生量計算裝置的控制流程的流程圖。
[0035]圖5是表示本發(fā)明的空氣流量計的異常判定順序的流程圖。
[0036]圖6是表示本發(fā)明的空氣流量計的恢復(fù)判定順序的流程圖。
[0037]圖7是表示第二實施方式中的控制流程的流程圖。
[0038]圖8是表示第三實施方式中的控制流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0039]下面，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0040]需要指出的是，本發(fā)明的范圍并不限于以下的實施方式。在以下實施方式中所述的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對配置等，在沒有特別說明的情況下，并不將本發(fā)明的范圍限定在其所述的范圍內(nèi)，而只不過是單純的說明例。
[0041]圖1是具有DPF的柴油發(fā)動機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖。首先，參照圖1，說明將本發(fā)明的PM堆積量估算裝置適用于柴油發(fā)動機(jī)的情況下的整體結(jié)構(gòu)。
[0042]如圖1所示，在柴油發(fā)動機(jī)的內(nèi)燃機(jī)I的下游側(cè)，經(jīng)由排氣支管29連接有排氣通路3。在排氣通路3設(shè)有排放氣體后處理裝置9，該排放氣體后處理裝置9由DOC (氧化催化劑)5和位于該D0C5的下游側(cè)的DPF7構(gòu)成。D0C5具有氧化除去排放氣體中的碳?xì)浠衔?HC)、一氧化碳(CO)的同時，氧化排放氣體中的一氧化氮(NO)而生成二氧化氮(NO2)的功能。如上所述，DPF7是利用過濾器收集包含在排放氣體中的碳顆粒等PM，從排放氣體中除去PM的裝置。
[0043]此外，在內(nèi)燃機(jī)I的上游側(cè)，經(jīng)由供氣支管18連接有供氣通路13。并且，在供氣通路13和排氣通路3之間設(shè)有排氣渦輪增壓器11。所述排氣渦輪增壓器11具有配置在排氣通路3的排氣渦輪Ilb和配置在供氣通路13的壓縮器11a，該壓縮器Ila被排氣渦輪Ilb同軸驅(qū)動。此外，在供氣通路13設(shè)有中間冷卻器15以及供氣節(jié)流閥17。并且，從壓縮器Ila排出的空氣26在中間冷卻器15被冷卻之后，供氣流量由供氣節(jié)流閥17控制，之后，經(jīng)由供氣支管18流入到內(nèi)燃機(jī)I的各氣缸內(nèi)的燃燒室(未圖示)。
[0044]此外，在內(nèi)燃機(jī)I設(shè)有高壓共軌(口 ^ > >一>)燃料噴射裝置(未圖示)，其控制燃料的噴射時期及噴射量，向氣缸內(nèi)的燃燒室噴射燃料。并且，從ECU19向高壓共軌燃料噴射裝置輸入控制信號，從而在規(guī)定的噴射時期從該高壓共軌燃料噴射裝置的高壓共軌器向燃料噴射閥提供規(guī)定量的燃料。圖中的符號21表示從ECU19向高壓共軌燃料噴射裝置輸入的控制信號的輸入位置。
[0045]此外，從排氣通路3的排氣支管29的正下游位置分岔有EGR管23。并且，EGR管23與位于供氣節(jié)流閥17的下游側(cè)的供氣支管18連接。此外，在EGR管配置有EGR閥25。通過開閉控制EGR閥25，從內(nèi)燃機(jī)I排出的排放氣體27的一部分通過EGR管23在內(nèi)燃機(jī)I進(jìn)行再循環(huán)。
[0046]從內(nèi)燃機(jī)I排出的排放氣體27，通過排氣支管29及排氣通路3，驅(qū)動上述的排氣渦輪11b，同軸驅(qū)動壓縮器11a。并且，所述排放氣體在通`過了排氣通路3之后，向上述的排放氣體后處理裝置9的D0C5及DPF7流動。
[0047]在供氣通路13配置有檢測向壓縮器Ila流入的空氣流量的空氣流量計31 (供氣流量計)、吸氣溫度傳感器33。并且，向E⑶19輸入與在該空氣流量計31被測定的供氣流量及在該吸氣溫度傳感器33被測定的吸氣溫度相關(guān)的信號。
[0048]此外，在排氣通路3配置有DOC入口溫度傳感器35、DPF入口溫度傳感器37、DPF差壓傳感器38及DPF出口溫度傳感器39。并且，向E⑶19輸入與在這些傳感器測定的DOC入口溫度、DPF入口溫度、DPF出口溫度等相關(guān)的信號。
[0049]此外，在ECU19中，基于來自未圖示的曲軸傳感器、凸輪傳感器、加速器傳感器、節(jié)流閥傳感器等各種傳感器的輸入信號，計算發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量。
[0050]此外，在供氣節(jié)流閥17的下游側(cè)配置有測定供氣支管18內(nèi)的溫度及壓力的供氣溫度傳感器41及供氣壓力傳感器43。并且，向E⑶19輸入與在該供氣溫度傳感器41測定的供氣溫度及在該供氣壓力傳感器43測定的供氣壓力相關(guān)的信號。然后，在ECU19，基于這些供氣溫度、供氣壓力等計算出最適當(dāng)?shù)腅GR量，進(jìn)行EGR閥25的開閉控制。
[0051]E⑶19由微型計算機(jī)構(gòu)成，所述微型計算機(jī)由中央處理裝置(CPU)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)及I/O接口等構(gòu)成。來自上述的傳感器的各種信號經(jīng)由I/O接口被輸入到CPU。在CPU中，按照被存儲在ROM的控制程序，執(zhí)行各種控制。并且，如圖1所示，本發(fā)明的PM堆積量估算裝置50、排出量計算裝置51及自然再生量計算裝置52由該ECU19構(gòu)成。
[0052]在排出量計算裝置51計算包含在從內(nèi)燃機(jī)I排出的排放氣體中的PM量(PM排出量)。如圖2所示，在排出量計算裝置51的PM排出量的計算利用PM排出量脈譜圖55進(jìn)行，所述PM排出量脈譜圖55以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和燃料噴射量作為輸入數(shù)據(jù)。所述PM排出量脈譜圖55是通過進(jìn)行實驗等而制成的，被預(yù)先存儲在ECU19的ROM。
[0053]在自然再生量計算裝置52計算自然再生量，即，不是強(qiáng)制再生時期，而是通過通常運轉(zhuǎn)時期的內(nèi)燃機(jī)I排出的高溫的排放氣體而進(jìn)行燃燒的PM量(PM再生量)。如圖3所示，該PM再生量是通過分別計算氧氣(O2)導(dǎo)致的PM再生量和二氧化氮(NO2)導(dǎo)致的PM再生量，將這些PM再生量相加而計算出的。
[0054]氧氣導(dǎo)致的PM再生量利用O2再生量脈譜圖計算，所述O2再生量脈譜圖以DPF出入口平均溫度和氧氣濃度作為輸入數(shù)據(jù)。此時，氧氣濃度雖然可以通過O2傳感器等進(jìn)行測定，但是在本實施方式中，基于排放氣體的壓力和溫度、燃料噴射量、EGR回流率等，由ECU19進(jìn)行計算。
[0055]二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量是利用NO2再生量脈譜圖計算的，所述NO2再生量脈譜圖以DPF出入口平均溫度、供氣流量(排放氣體流量)、DOC溫度、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、燃料噴射量、DPF出入口溫度作為輸入數(shù)據(jù)。此時，排放氣體流量從在上述的空氣流量計31測定的供氣流量進(jìn)行計算。此外，如后所述，在空氣流量計31確認(rèn)有異常時，利用代替空氣流量計31的其他替代裝置60計算供氣流量。
[0056]上述的O2再生量脈譜圖及NO2再生量脈譜圖是通過進(jìn)行實驗等而制成的，被預(yù)先存儲在ECU19的ROM。
[0057]接著，在PM堆積量估算裝置50中，從在排出量計算裝置51計算出的PM排出量和在自然再生量計算裝置52計算出的PM再生量的差值，基于以下的式(2)，計算出(估算)PM堆積量。
[0058]PM堆積量=PM排出量一 PM再生量
[0059]=PM排出量一(O2導(dǎo)致的PM再生量+NO2導(dǎo)致的PM再生量)(2)
[0060]<第一實施方式>
[0061 ] 在上述結(jié)構(gòu)中，對于具有DPF7和PM堆積量估算裝置50的本發(fā)明的DPF的PM堆積量估算裝置的第一實施方式，進(jìn)行如下說明。圖4是表示第一實施方式中自然再生量計算裝置的控制流程的流程圖。
[0062]如圖4所示，開始后，首先進(jìn)行空氣流量計(AFM)的異常判定。然后，如果AFM正常工作(SI中YES情況)，就通過AFM測定供氣流量(S2)，計算NO2導(dǎo)致的PM再生量(S3)。然后，與另行計算的O2導(dǎo)致的PM再生量相加，計算出PM再生量(S4)。
[0063]另一方面，在上述的空氣流量計(AFM)的異常判定中，在AFM確認(rèn)有異常的情況(SI中NO情況)下，在向駕駛員發(fā)出警報之后(S5) JfEGR閥25完全關(guān)閉(S6)。然后，在ECU19中，根據(jù)利用供氣溫度傳感器41及供氣壓力傳感器43測定的供氣支管18內(nèi)的溫度及壓力，基于預(yù)先存儲在ROM的如下的式(3)、(4)，計算出供氣流量(S7)。然后，從該供氣流量算出排放氣體的流量數(shù)據(jù)，進(jìn)行NO2導(dǎo)致的PM再生量的計算(S3)。
[0064]Gcyl= ( P.Vstrk.Ne/60).(2/Icyc).Ncyl.Ev (3)
[0065]P =P/RT (4)
[0066](在此，Gct1是供氣流量，P是供氣密度，P是供氣支管部的絕對壓力，T是供氣支管部的溫度，R是氣體狀態(tài)常數(shù)，Vstrk是相當(dāng)于一個氣缸的沖程容積，Ne是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，Icyc是沖程，Ncyl是氣缸數(shù)，Ev是體積效率，且是從其他脈譜圖中計算確定的。)[0067]S卩，在第一實施方式中，代替上述的供氣流量計而計算供氣流量的其他替代裝置60，可以由測定供氣支管18的壓力及溫度的供氣溫度傳感器41及供氣壓力傳感器43 (壓力、溫度傳感器)和從所述被測定的壓力及溫度計算供氣流量的ECU19 (供氣流量計算裝置)構(gòu)成。
[0068]接著，基于圖5及圖6，對圖4所示的AFM的異常判定(SI)的詳細(xì)判定順序進(jìn)行說明。圖5是表示本發(fā)明的空氣流量計的異常判定順序的流程圖，圖6是表示本發(fā)明的空氣流量計的恢復(fù)判定順序的流程圖。
[0069]如圖5所示，在AFM的異常判定中，首先判定點火開關(guān)的0N/0FF(S8)，在點火開關(guān)處于ON的情況下，在開啟異常過程時間的計時器(S9)之后，判定利用AFM測定的供氣流量是否處于規(guī)定的閾值范圍(S10)。所述閾值范圍的設(shè)定，例如能夠通過預(yù)先進(jìn)行實驗等而計算出與規(guī)定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速對應(yīng)的通常時的供氣流量范圍而設(shè)定。然后，在AFM的測定流量不在規(guī)定的閾值范圍的情況(S9中的YES情況)下，判定異常過程時間是否超過了預(yù)先設(shè)定的異常判定時間(S11)，在YES的情況下判定AFM異常，使異常標(biāo)記成為ON (S12)，重置異常過程時間(S13)。另一方面，在AFM的測定流量處于規(guī)定的閾值范圍的情況(S10的NO情況)下，直接重置異常過程時間(S13)。此外，在Sll中異常過程時間未超出異常判定時間的情況下，對異常過程時間進(jìn)行計時(S14)之后，再次重復(fù)SlO中AFM的測定流量的異常判定。
[0070]此外，如圖6所示，在AFM的恢復(fù)判定中，首先判定異常標(biāo)記的0N/0FF狀態(tài)(S14 )，在異常標(biāo)記為ON的情況下，在開啟恢復(fù)過程時間的計時器(S15)之后，與上述的SlO同樣地，判定利用AFM測定的供氣流量是否處于規(guī)定的閾值范圍(S16)。然后，在AFM的測定流量處于規(guī)定的閾值范圍的情況(S16的NO情況)下，判定恢復(fù)過程時間是否超過了預(yù)先設(shè)定的恢復(fù)判定時間(S17)，在YES的情況下判定AFM已從異常狀態(tài)恢復(fù)，使異常標(biāo)記成為OFF(S18)，重置異常過程時間(S19)。此外，在S17中，在恢復(fù)過程時間未超過恢復(fù)判定時間的情況下，在對恢復(fù)過程時間進(jìn)行計時之后(S20)，再次重復(fù)S16中AFM的測定流量的異常判定。
[0071]在以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的DPF的PM堆積量估算裝置中，即使在空氣流量計31確認(rèn)有異常的情況下，也繼續(xù)進(jìn)行PM再生量的計算，所以與以往相比，能夠以更高精度估算PM堆積量。此外，作為替代裝置60中的壓力、溫度測定裝置，利用EGR控制用供氣溫度傳感器41及供氣壓力傳感器43，所以不需要新的傳感器就能夠構(gòu)成替代裝置60。
[0072]<第二實施方式>
[0073]下面，對于本發(fā)明的DPF的PM堆積量估算裝置的第二實施方式，進(jìn)行如下說明。圖7是表示第二實施方式的自然再生量計算裝置的控制流程的流程圖。此外，圖7所示的第二實施方式的控制流程與上述的第一實施方式的控制流程基本相同，對于相同的步驟標(biāo)注相同的符號，省略詳細(xì)的說明。
[0074]在第二實施方式中，如圖7 (A)所示，與上述的第一實施方式的區(qū)別在于，在判定AFM異常的情況(SI的NO情況)下，代替從供氣支管部的壓力、溫度計算供氣流量(S7)，利用供氣流量脈譜圖61計算供氣流量數(shù)據(jù)(S7’)。如圖7 (B)所示，供氣流量脈譜圖61是以發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量作為輸入數(shù)據(jù)的脈譜圖。如上所述，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量是基于來自曲軸傳感器、凸輪傳感器、加速器傳感器、節(jié)流閥傳感器等各種傳感器的輸入信號，在ECU19中計算的。此外，供氣流量脈譜圖61是通過進(jìn)行實驗等而制成的，被預(yù)先存儲在 ECU19 的 ROM。
[0075]S卩，在第二實施方式中，代替上述的供氣流量計而計算供氣流量的其他替代裝置60，由下述部件構(gòu)成:對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量的計算必要的各種傳感器及ECU19(轉(zhuǎn)速、噴射量測定裝置)；從所述發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量和供氣流量脈譜圖61計算供氣流量的E⑶19 (供氣流量計算裝置)。
[0076]在以上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的DPF的PM堆積量估算裝置中，即使在空氣流量計31確認(rèn)有異常的情況下，也繼續(xù)進(jìn)行PM再生量的計算，所以與以往相比，能夠以更高精度估算PM堆積量。此外，作為替代裝置60中的轉(zhuǎn)速、噴射量測定裝置，能夠利用用于控制內(nèi)燃機(jī)I而設(shè)置的各種傳感器，所以不需要新的傳感器就能夠構(gòu)成替代裝置60。
[0077]<第三實施方式>
[0078]下面，對于本發(fā)明的DPF的PM堆積量估算裝置的第三實施方式，進(jìn)行如下說明。圖8是表示第三實施方式的自然再生量計算裝置的控制流程的流程圖。此外，圖8所示的第三實施方式的控制流程與上述的第一實施方式的控制流程基本相同，對相同的步驟標(biāo)注相同的符號，省略詳細(xì)的說明。
[0079]如圖8所示，在第三實施方式中，與上述的第一實施方式的區(qū)別在于，在判定AFM異常的情況(SI中NO情況)下，將NO2導(dǎo)致的PM再生量設(shè)定為零(S3’)，代替從供氣支管部的壓力、溫度計算供氣流量(S7)，計算NO2導(dǎo)致的PM再生量(S3)的計算步驟。
[0080]即，在上述的式(2)中，將NO2導(dǎo)致的PM再生量視為零，基于PM再生量N O2導(dǎo)致的PM再生量的下述的式(2)，估算PM堆積量。
[0081 ] PM堆積量=PM排出量一PM再生量
[0082]=PM排出量一O2導(dǎo)致的PM再生量 (2，)
[0083]這樣，即使將NO2導(dǎo)致的PM再生量作視為零而進(jìn)行計算，由于本發(fā)明的自然再生量計算裝置會將O2導(dǎo)致的PM再生量和NO2導(dǎo)致的PM再生量相加，計算自然再生的PM量，所以作為PM再生量，還會考慮O2導(dǎo)致的PM再生量。因此，即使在這種情況下，與以往相比，也能夠以更高精度計算自然再生的PM量。
[0084]以上說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本發(fā)明并不限于上述的形態(tài)，可以在不超出本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)做出各種變更。
[0085]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0086]根據(jù)本發(fā)明，作為能夠高精度地估算堆積在DPF的PM堆積量的DPF的PM堆積量估算裝置，能夠適用于柴油發(fā)動機(jī)等。
【權(quán)利要求】
1.一種DPF的PM堆積量估算裝置，包括收集從內(nèi)燃機(jī)排出到排氣通路的排放氣體中的排氣微粒(PM)的柴油顆粒過濾器(DPF)、和估算堆積在該DPF的PM堆積量的PM堆積量估算裝置，其特征在于， 具有計算被排出到所述排氣通路的PM排出量的排出量計算裝置和計算在所述DPF自然再生的PM再生量的自然再生量計算裝置，所述PM堆積量估算裝置從在所述排出量計算裝置中計算的PM排出量和在所述自然再生量計算裝置中計算的PM再生量的差值，估算DPF中的PM堆積量， 所述自然再生量計算裝置將包含在所述排放氣體中的氧氣導(dǎo)致的PM再生量和包含在所述排放氣體中的二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量相加，計算所述自然再生的PM量，對于該二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量的計算必要的數(shù)據(jù)的至少一部分，基于在供氣流量計測定的供氣流量進(jìn)行計算，所述供氣流量計被設(shè)在向所述內(nèi)燃機(jī)輸送空氣的供氣通路， 在確認(rèn)所述供氣流量計有異常時，不使用由該供氣流量計測定的供氣流量而計算所述二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量，估算所述DPF中的PM堆積量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DPF的PM堆積量估算裝置，其特征在于， 在確認(rèn)所述供氣流量計有異常時，代替供氣流量計而利用其它替代裝置計算供氣流量，計算所述二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量，估算DPF中的PM堆積量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DPF的PM堆積量估算裝置，其特征在于，所述替代裝置由壓力、溫度測定裝置和供氣流量計算裝置構(gòu)成，所述壓力、溫度測定裝置測定與所述內(nèi)燃機(jī)的上游側(cè)連接著的供氣支管部的壓力及溫度，所述供氣流量計算裝置從該被測定的壓力及溫度計算供氣流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DPF的PM堆積量估算裝置，其特征在于，所述替代裝置由轉(zhuǎn)速、噴射量測定裝置和供氣流量計算裝置構(gòu)成，所述轉(zhuǎn)速、噴射量測定裝置測定所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量，所述供氣流量計算裝置從脈譜圖計算供氣流量，所述脈譜圖由所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量和供氣流量之間的關(guān)系組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DPF的PM堆積量估算裝置，其特征在于，在確認(rèn)所述供氣流量計有異常時，將二氧化氮導(dǎo)致的PM再生量視為零而進(jìn)行計算，估算在DPF中的PM堆積量。
【文檔編號】F01N3/023GK103857886SQ201280049745
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月16日
【發(fā)明者】佐瀬遼, 高柳恒, 奧田圭佑 申請人:三菱重工業(yè)株式會社