專利名稱：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，詳細(xì)涉及一種能夠抑制耗油量惡化 和輸出下降的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置。在本說明書以及權(quán)利要求書的用語中，DPF表示柴油顆粒過濾器 (dieselparticulate filter)，PM表示排氣中的顆粒狀物質(zhì)，DOC表示氧化催化器。
背景技術(shù)：
以往，作為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，具有DPF、對(duì)堆積在DPF上的PM量進(jìn)行檢 測(cè)的PM堆積量檢測(cè)單元、強(qiáng)制再生單元、強(qiáng)制再生控制單元和強(qiáng)制再生報(bào)告單元(例如，參 照專利文獻(xiàn)1的圖1、圖2)。在該現(xiàn)有技術(shù)中，利用DPF捕捉排氣中的PM，在變?yōu)镻M堆積量檢測(cè)值達(dá)到第一設(shè) 定值的第一狀態(tài)時(shí)，在車輛行駛時(shí)自動(dòng)開始使強(qiáng)制再生單元?jiǎng)幼鞯男旭倳r(shí)強(qiáng)制再生，以燃 燒除去PM，在PM不能通過行駛時(shí)強(qiáng)制再生來燃燒除去，PM堆積量檢測(cè)值進(jìn)一步增加，變?yōu)?PM堆積量檢測(cè)值達(dá)到比第一設(shè)定值更大的第二設(shè)定值的第二狀態(tài)時(shí)，使強(qiáng)制再生報(bào)告單元 動(dòng)作，以報(bào)告需要在停車時(shí)進(jìn)行使強(qiáng)制再生單元再生的停車時(shí)強(qiáng)制再生。但是，在該現(xiàn)有技術(shù)中，在PM堆積量檢測(cè)值達(dá)到第一設(shè)定值開始了行駛時(shí)強(qiáng)制再 生之后，如果PM堆積量檢測(cè)值未達(dá)到比第一設(shè)定值大的第二設(shè)定值，則不會(huì)報(bào)告需要進(jìn)行 停車時(shí)強(qiáng)制再生，因而存在問題。專利文獻(xiàn)1 JP特開2005-113752號(hào)公報(bào)?！秵栴}》往往產(chǎn)生耗油量惡化和輸出下降。在PM堆積量檢測(cè)值達(dá)到第一設(shè)定值而開始了行駛時(shí)強(qiáng)制再生之后，PM燃燒除去 速度與PM堆積速度相抗衡，在PM堆積量檢測(cè)值長時(shí)間處于第一設(shè)定值附近的情況下，不報(bào) 告需要進(jìn)行停車時(shí)強(qiáng)制再生，行駛時(shí)強(qiáng)制再生長時(shí)間持續(xù)，往往會(huì)出現(xiàn)耗油量惡化和輸出 下降的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供能夠抑制耗油量惡化和輸出下降的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處
理裝置。技術(shù)方案1的發(fā)明的發(fā)明特定事項(xiàng)如下所述。一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，如圖1所示，具有DPF1、對(duì)堆積在 DPFl上的PM量進(jìn)行推定的PM堆積量推定單元2、DPF再生單元3、DPF再生控制單元4、存 儲(chǔ)單元5、加速再生要求信息報(bào)告單元6和加速再生開始操作單元7，如圖2所示，在存儲(chǔ)單 元5中存儲(chǔ)有與PM堆積量推定值相關(guān)的多個(gè)判定值J2、J3和加速再生要求的判定保留時(shí) 間Tl，所述多個(gè)判定值J2、J3包括加速再生要求判定值J2和值比加速再生要求判定值J2 更大的通常再生開始判定值J3，DPF再生控制單元4對(duì)由PM堆積量推定單元2推定的PM 堆積量推定值與所述多個(gè)判定值J2、J3進(jìn)行比較，當(dāng)PM堆積量推定值上升至通常再生開始判定值J3時(shí)，DPF再生控制單元4自動(dòng)地開始通過DPF再生單元3進(jìn)行的通常再生處理 (S2)，以提高在DPFl中通過的排氣的溫度，開始通常再生處理(S2)后，保持繼續(xù)進(jìn)行通常 再生處理(S6)，將經(jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí)間Tl的時(shí)間點(diǎn)作為加速再生要求的 判定時(shí)刻T3，在該加速再生要求的判定時(shí)刻T3，在PM堆積量推定值為加速再生要求判定值 J2以上的情況下，有加速再生要求，DPF再生控制單元4通過加速再生要求信息報(bào)告單元6 開始報(bào)告加速再生要求信息(S8)，當(dāng)通過加速再生開始操作單元7進(jìn)行加速再生開始操作 時(shí)，DPF再生控制單元4將通過DPF再生單元3進(jìn)行的通常再生處理切換為加速再生處理 (SlO)，以提高在DPFl中通過的排氣的溫度，使DPFl的再生速度比通常再生處理的情況更 加速。技術(shù)方案1為一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，具有DPF、對(duì)堆積在 DPF上的PM量進(jìn)行推定的PM堆積量推定單元、DPF再生單元、DPF再生控制單元、存儲(chǔ)單 元、加速再生要求信息報(bào)告單元和加速再生開始操作單元，在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有與PM堆積 量推定值相關(guān)的多個(gè)判定值和加速再生要求的判定保留時(shí)間，所述多個(gè)判定值包括加速再 生要求判定值和比加速再生要求判定值更大的值的通常再生開始判定值，DPF再生控制單 元對(duì)由PM堆積量推定單元推定的PM堆積量推定值與所述多個(gè)判定值進(jìn)行比較，當(dāng)PM堆積 量推定值上升至通常再生開始判定值時(shí)，DPF再生控制單元自動(dòng)地使通過DPF再生單元進(jìn) 行的通常再生處理開始，以提高在DPF中通過的排氣的溫度，開始通常再生處理后，保持繼 續(xù)進(jìn)行通常再生處理，將經(jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)作為加速再生要求 的判定時(shí)刻，在該加速再生要求的判定時(shí)刻，在PM堆積量推定值為加速再生要求判定值以 上的情況下，有加速再生要求，DPF再生控制單元通過加速再生要求信息報(bào)告單元開始報(bào)告 加速再生要求信息，當(dāng)通過加速再生開始操作單元進(jìn)行加速再生開始操作時(shí)，DPF再生控制 單元將通過DPF再生單元進(jìn)行的通常再生處理切換為加速再生處理，以提高在DPF中通過 的排氣的溫度，使DPF的再生速度比通常再生處理的情況更加速。技術(shù)方案1的發(fā)明起到如下效果。《效果》能夠抑制耗油量惡化和輸出下降。如圖2所示，因?yàn)镻M堆積量推定值上升至通常再生開始判定值J3，DPF再生控制 單元4自動(dòng)地開始通常再生處理(S2)后，PM燃燒除去速度與PM堆積速度相抗衡，即使PM 堆積量推定值保持在通常再生開始判定值J3附近，在經(jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí) 間Tl的加速再生要求的判定時(shí)刻T3也開始報(bào)告加速再生要求信息(S8)，所以能夠快速地 從通常再生處理切換為加速再生處理(SlO)，能夠抑制因通常再生處理的長時(shí)間化導(dǎo)致的 耗油量惡化和輸出下降。技術(shù)方案2是如技術(shù)方案1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，在存 儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有加速再生要求的再判定時(shí)間，在所述加速再生要求的判定時(shí)刻，在PM堆積 量推定值低于加速再生要求判定值的情況下，沒有加速再生要求，進(jìn)入緊接著加速再生要 求的判定時(shí)刻的加速再生要求的再判定時(shí)間后，DPF再生控制單元繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理， 在加速再生要求的再判定時(shí)間中，在PM堆積量推定值上升至加速再生要求判定值的情況 下，有加速再生要求，DPF再生控制單元通過加速再生要求信息報(bào)告單元開始報(bào)告加速再生 要求信息，將經(jīng)過了加速再生要求的再判定時(shí)間的時(shí)間點(diǎn)作為再判定結(jié)束時(shí)刻，在該再判 定結(jié)束時(shí)刻，在DPF堆積推定值未上升至加速再生要求判定值的情況下，DPF再生控制單元結(jié)束通常再生處理。技術(shù)方案2的發(fā)明不僅起到技術(shù)方案1的發(fā)明的效果，還起到如下效果?！缎Ч纺軌蛞种平?jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí)間之后的通常再生處理的長 時(shí)間化。如圖2所示，因?yàn)樵诩铀僭偕蟮脑倥卸〞r(shí)間T2中，DPF再生控制單元4實(shí)施 結(jié)束通常再生處理(S15)或者開始報(bào)告加速再生要求信息(S8)中的任意一個(gè)處理，所以能 夠抑制經(jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí)間Tl后的通常再生處理的長時(shí)間化。技術(shù)方案3是如技術(shù)方案1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于， 在DPF再生控制單元通過DPF再生單元進(jìn)行加速再生處理時(shí)，在PM堆積量推定值下降至作 為加速再生要求的下限值的加速再生要求判定值的情況下，DPF再生控制單元結(jié)束加速再 生處理。技術(shù)方案3的發(fā)明不僅起到技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2的發(fā)明的效果，還起到如 下效果?！缎Ч纺軌蛞种萍铀僭偕幚淼拈L時(shí)間化。如圖2所示，因?yàn)樵赑M堆積量推定值下降至作為加速再生要求的下限值的加速再 生要求判定值J2的情況下，DPF再生控制單元4結(jié)束加速再生處理(S19)，所以能夠抑制長 時(shí)間持續(xù)進(jìn)行加速再生處理。在這種情況下，因?yàn)榧词菇Y(jié)束加速再生處理，PM堆積量推定值也下降至加速再生 要求的下限值，所以能夠相當(dāng)程度地消除DPFl的堵塞，還能夠某種程度地抑制因背壓上升 導(dǎo)致的輸出下降，從而在結(jié)束加速再生處理后不會(huì)妨礙發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。技術(shù)方案4是如技術(shù)方案1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于， 具有DPF異常信息報(bào)告單元，在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有比通常再生開始判定值更大的值的DPF 異常判定值，當(dāng)PM堆積量推定值上升至DPF異常判定值時(shí)，DPF再生控制單元通過DPF異 常信息報(bào)告單元開始報(bào)告DPF異常信息。技術(shù)方案4的發(fā)明不僅起到技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2的發(fā)明的效果，還起到如 下效果?！缎Ч纺軌騿酒饘?duì)緊急措施的實(shí)施。如圖2所示，因?yàn)楫?dāng)PM堆積量推定值上升至DPF異常判定值J4時(shí)，DPF再生控制 單元4通過DPF異常信息報(bào)告單元8開始報(bào)告DPF異常信息(S23)，所以在引起異常PM堆 積等情況下，能夠喚起使發(fā)動(dòng)機(jī)停止或者在配備場(chǎng)所進(jìn)行DPF清掃處理等緊急措施的必要 性。技術(shù)方案5是如技術(shù)方案1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于， 在存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)有比加速再生要求判定值更小的值的通常再生結(jié)束判定值，當(dāng)通過通常 再生處理使PM堆積推定值下降至通常再生結(jié)束判定值時(shí)，DPF再生控制單元結(jié)束通常再生處理。技術(shù)方案5的發(fā)明不僅起到技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2的發(fā)明的效果，還起到如 下效果。《效果》能夠抑制通常再生處理的長時(shí)間化。如圖2所示，因?yàn)楫?dāng)通過通常再生處理使PM堆積推定值下降至通常再生結(jié)束判定值Jl時(shí)，DPF再生控制單元4結(jié)束通常再生處理(S5、S15)，所以能夠抑制通常再生處理的 長時(shí)間化。技術(shù)方案6是如技術(shù)方案1或者2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在 于，通常再生處理在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械進(jìn)行行駛和作業(yè)中的至少一種的機(jī)械工作中實(shí)施， 加速再生處理在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械的行駛和作業(yè)都被中斷的機(jī)械非工作中實(shí)施。技術(shù)方案6的發(fā)明不僅起到技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2的發(fā)明的效果，還起到如 下效果?！缎Ч吠ㄟ^加速再生處理，不會(huì)妨礙安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械的行駛和作業(yè)。因?yàn)橥ǔＴ偕幚碓诎惭b發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械進(jìn)行行駛和作業(yè)中的至少一種期間并行 實(shí)施，加速再生處理在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械的行駛和作業(yè)都被中斷期間實(shí)施，所以通過加速 再生處理，不會(huì)妨礙安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械的行駛和作業(yè)。技術(shù)方案7是如技術(shù)方案1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于， DPF再生單元由共軌系統(tǒng)(common rail system)和配置在DP上游的DOC的組合構(gòu)成，通常 再生處理和加速再生處理通過從共軌系統(tǒng)的噴射器在主噴射后進(jìn)行的后補(bǔ)噴射，使未燃燃 料混入排氣中，通過DOC利用排氣中的氧氣氧化燃燒該未燃燃料，從而使在DPF中通過的排 氣的溫度上升。技術(shù)方案7的發(fā)明不僅起到技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2的發(fā)明的效果，還起到如 下效果?！缎Ч纺軌蛲ㄟ^共軌系統(tǒng)和DOC的組合來實(shí)現(xiàn)DPF的再生。如圖1所示，能夠通過共軌系統(tǒng)9和D0C10的組合來實(shí)現(xiàn)DPFl的再生。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置的示意圖。圖2是通過本發(fā)明實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置進(jìn)行的再生處理的時(shí) 序圖。圖3是通過本發(fā)明實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置進(jìn)行的再生處理的流 程圖的一部分。圖4是圖3所示的流程圖的步驟S7的后續(xù)部分。圖5是圖3所示的流程圖的步驟SlO的后續(xù)部分。
具體實(shí)施例方式圖1 圖5是說明本發(fā)明實(shí)施方式的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置的圖，在該實(shí)施 方式中，對(duì)多缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置進(jìn)行說明。圖1所示的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的概要如下所述。在缸體18的上部組裝有缸頭(cylinder head) 19，在缸體18的前部配置有發(fā)動(dòng) 機(jī)冷卻扇20，在缸體18的后部配置有飛輪(flywheel) 21，在飛輪21上安裝有齒圈(rotor plate) 22。另外，在缸體18的后部配置有安裝于氣門凸輪軸23上的傳感器片(sensor plate) 24。在缸頭19的一側(cè)配置有排氣歧管(manifold) 25，該排氣歧管25與增壓器26 連通。在該增壓器26的渦輪15的下游配置有容置了 DPFl的DPF箱體16。在DPF箱體16中還容置有D0C10。在缸頭19上按照每個(gè)氣缸配置噴射器27，各噴射器27與共軌管 (common-rail) 28連接。在各噴射器27上設(shè)置有電磁閥29。共軌管28經(jīng)由燃料供給泵30 與燃料箱31連接。使目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定單元32、實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元33、曲軸轉(zhuǎn)角檢測(cè)單 元34、氣缸判斷單元35經(jīng)由控制單元14與噴射器27的電磁閥29連接。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速設(shè)定單元32是根據(jù)調(diào)速手柄的設(shè)定位置將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為電壓值輸出的電位計(jì) (potentiometer)。實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元33和曲軸轉(zhuǎn)角檢測(cè)單元34是面對(duì)齒圈22的 外周的耦合線圈(Pick-upcoil)，對(duì)以多個(gè)并以一定間隔設(shè)置在齒圈22外周上的齒的數(shù)量 進(jìn)行檢測(cè)，從而檢測(cè)實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和曲軸轉(zhuǎn)角。氣缸判斷單元35是通過對(duì)設(shè)置在傳感器 片24上的突起進(jìn)行檢測(cè)，來判斷各氣缸的燃燒循環(huán)處于什么樣的行程中的傳感器?？刂茊?元14是發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶。E⑶是電子控制單元的簡(jiǎn)稱。為了使目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差變小，控制單元14對(duì)噴射器27 的電磁閥29的閥打開時(shí)機(jī)和閥打開持續(xù)時(shí)間進(jìn)行控制，在規(guī)定的噴射時(shí)機(jī)從噴射器27向 燃燒室噴射規(guī)定量的燃料。排氣處理裝置的結(jié)構(gòu)如下所述。如圖1所示，排氣處理裝置具有DPFl、對(duì)堆積在DPFl上的PM量進(jìn)行推定的PM堆 積量推定單元2、DPF再生單元3、DPF再生控制單元4、存儲(chǔ)單元5、加速再生要求信息報(bào)告 單元6和加速再生開始操作單元7。DPFl是陶瓷的蜂窩式載體，并且是交替地將相鄰的格Ia的端部的眼封閉的壁流 式單塊(wall flow monolith)。排氣在格Ia的內(nèi)部和格Ia的壁Ib中通過，通過格Ia的 壁Ib捕捉PM0PM堆積量推定單元2是作為控制單元14的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的規(guī)定運(yùn)算部，基于發(fā)動(dòng)機(jī) 負(fù)荷、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、由DPF上游側(cè)排氣溫度傳感器36檢測(cè)的檢測(cè)排氣溫度、由DPF上游側(cè)排 氣壓傳感器38檢測(cè)的DPF上游側(cè)的排氣壓力、由壓差傳感器37檢測(cè)的DPFl的上游與下游 的壓差等，根據(jù)預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)求出的圖表數(shù)據(jù)(map data)推定PM堆積量。DPF再生單元3由共軌系統(tǒng)9和配置在DPFl上游的D0C10的組合構(gòu)成，通常再生 處理和加速再生處理通過從共軌系統(tǒng)9的噴射器27在主噴射后進(jìn)行的后補(bǔ)噴射，使未燃燃 料混入排氣中，通過D0C10利用排氣中的氧氣氧化燃燒該未燃燃料，從而使在DPFl中通過 的排氣11的溫度上升。D0C10是陶瓷的蜂窩式載體，并是擔(dān)載氧化觸媒并使格IOa的兩端開口的流通式 (flow through)結(jié)構(gòu)，排氣12在格IOa的內(nèi)部通過。在通過DOC上游側(cè)排氣溫度傳感器40檢測(cè)的DOC上游側(cè)的排氣12的檢測(cè)溫度低 于D0C10的活化溫度的情況下，DPF再生控制單元4從共軌系統(tǒng)9的噴射器27進(jìn)行在主噴 射之后且后補(bǔ)(post)噴射之前的余噴射，或者減小吸氣節(jié)流閥的開度，提高排氣12的溫 度，實(shí)現(xiàn)D0C10的活化。在通過DPF下游側(cè)排氣溫度傳感器39檢測(cè)的DPF下游側(cè)的排氣13的檢測(cè)溫度高 于規(guī)定的異常判定溫度的情況下，DPF再生控制單元4通過DPF異常信息報(bào)告單元8開始 報(bào)告DPF異常信息，同時(shí)，停止后補(bǔ)噴射或者減小后補(bǔ)噴射的噴射量。DPF再生單元3也可以由用于向排氣管內(nèi)噴射燃料的噴射器和DOC的組合構(gòu)成，也可以由配置在DPF的入口的電熱加熱器構(gòu)成。DPF再生控制單元4設(shè)置在作為控制單元14的發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶上。存儲(chǔ)單元5是設(shè)置在作為控制單元14的發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶上的存儲(chǔ)器。在存儲(chǔ)單元5中存儲(chǔ)有與PM堆積量推定值相關(guān)的多個(gè)判定值Jl、J2、J3和加速再 生要求的判定保留時(shí)間Tl，如圖2所示，上述的多個(gè)判定值J1、J2、J3從值小的開始依次為 通常再生結(jié)束判定值J1、加速再生要求判定值J2、通常再生開始判定值J3。如圖2所示，DPF再生控制單元4對(duì)由PM堆積量推定單元2推定的PM堆積量推 定值與所述多個(gè)判定值Jl、J2、J3進(jìn)行比較，當(dāng)PM堆積量推定值上升至通常再生開始判定 值J3時(shí)，DPF再生控制單元4自動(dòng)地開始通過DPF再生單元3進(jìn)行的通常再生處理(S2)， 以提高在DPFl中通過的排氣11的溫度。在從開始通常再生處理經(jīng)過加速再生要求的判定保留時(shí)間Tl的期間，在PM堆積 量推定值下降至通常再生結(jié)束判定值Jl的情況下，DPF再生控制單元4結(jié)束通常再生處理 (S5)，在PM堆積量推定值未下降至通常再生結(jié)束判定值Jl的情況下，DPF再生控制單元4 繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理(S6)。保持繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理(S6)，將經(jīng)過了加速再生要求的 判定保留時(shí)間Tl的時(shí)間點(diǎn)作為加速再生要求的判定時(shí)刻T3，在該加速再生要求的判定時(shí) 刻T3，在PM堆積量推定值為加速再生要求判定值J2以上的情況下，有加速再生要求，DPF 再生控制單元4通過加速再生要求信息報(bào)告單元6開始報(bào)告加速再生要求信息(S8)，當(dāng)通 過加速再生開始操作單元7進(jìn)行加速再生開始操作時(shí)，DPF再生控制單元4將通過DPF再 生單元3進(jìn)行的通常再生處理切換為加速再生處理(SlO)，以提高在DPFl中通過的排氣11 的溫度，使DPFl的再生速度比通常再生處理的情況更加速。在加速再生處理中，與通常再生處理相比，主噴射和后補(bǔ)噴射的噴射量變多，排氣 11的溫度更高，使DPFl的再生速度加速。加速再生要求信息報(bào)告單元6是設(shè)置在安裝有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械的儀表板上的 燈，通過點(diǎn)亮燈來報(bào)告加速再生要求信息。加速再生開始操作單元7是設(shè)置在所述儀表板上的操作按鈕，通過駕駛員等人為 地按壓操作按鈕來進(jìn)行加速再生開始操作。在存儲(chǔ)單元5中存儲(chǔ)有加速再生要求的再判定時(shí)間T2，在所述加速再生要求的判 定時(shí)刻T3，在PM堆積量推定值低于加速再生要求判定值J2的情況下，沒有加速再生要求， 即使進(jìn)入緊接著加速再生要求的判定時(shí)刻T3的加速再生要求的再判定時(shí)間T2后，DPF再生 控制單元4繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理(S12)，在加速再生要求的再判定時(shí)間T2中，在PM堆積 量推定值下降至通常再生結(jié)束判定值Jl的情況下，DPF再生控制單元4結(jié)束通常再生處理 (S15)，在PM堆積量推定值上升至加速再生要求判定值J2的情況下，有加速再生要求，DPF 再生控制單元4通過加速再生要求信息報(bào)告單元6開始報(bào)告加速再生要求信息(S8)。將經(jīng)過了加速再生要求的再判定時(shí)間T2的時(shí)間點(diǎn)作為再判定結(jié)束時(shí)刻T4，在該 再判定結(jié)束時(shí)刻T4，在DPF堆積推定值未上升至加速再生要求判定值J2的情況下，即使在 PM堆積量推定值未下降至通常再生結(jié)束判定值Jl的情況下，DPF再生控制單元4也結(jié)束通 常再生處理(S15)。在DPF再生控制單元4通過DPF再生單元3進(jìn)行加速再生處理的情況下，在PM堆 積量推定值下降至作為加速再生要求的下限值的加速再生要求判定值J2的情況下，DPF再生控制單元4結(jié)束加速再生處理(S19)。該排氣處理裝置具有DPF異常信息報(bào)告單元8，如圖2所示，在存儲(chǔ)單元5中存儲(chǔ) 有值比通常再生開始判定值J3更大的DPF異常判定值J4，當(dāng)PM堆積量推定值上升至DPF 異常判定值J4時(shí)，DPF再生控制單元4通過DPF異常信息報(bào)告單元8開始報(bào)告DPF異常信 肩、(S 2 3) οDPF異常信息報(bào)告單元8是設(shè)置在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)搭載機(jī)械的儀表板上的燈，通過點(diǎn) 亮燈來報(bào)告DPF異常信息。具有該排氣處理裝置的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在聯(lián)合收割機(jī)等農(nóng)用機(jī)械、反向鏟等建筑 機(jī)械等上，通常再生處理在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械進(jìn)行行駛和作業(yè)中的至少一種的機(jī)械工作中 實(shí)施，加速再生處理在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械的行駛和作業(yè)都被中斷的機(jī)械非工作中實(shí)施。通過作為控制單元的發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶進(jìn)行的再生處理的流程如下所述。如圖3所示，在步驟Sl中判定PM堆積量推定值是否上升至通常再生判定值J3，在 判定結(jié)果為否的情況下，重復(fù)判定，在判定結(jié)果為是的情況下，在步驟S2中開始通常再生 處理。接著，在步驟S3中判定從開始通常再生處理是否經(jīng)過了加速再生要求的判定保 留時(shí)間Tl，在判定結(jié)果為否的情況下，在步驟S4中判定PM堆積量推定值是否下降至通常 再生結(jié)束判定值J1，在判定結(jié)果為是的情況下，在步驟S5中結(jié)束通常再生處理。在步驟S4 中的判定為否的情況下，在步驟S6中繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理，并返回至步驟S3。在步驟S3的判定為是的情況下，在步驟S7中判定PM堆積推定值是否為加速再生 要求判定值J2以上，在判定結(jié)果為是的情況下，在步驟S8中開始報(bào)告加速再生要求信息。接著，在步驟S9中判定是否進(jìn)行了加速再生開始操作，在判定結(jié)果為是的情況 下，在步驟SlO中將通常再生處理切換為加速再生處理。在步驟S9中的判定為否的情況下， 在步驟Sll中繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理，返回步驟S9。在步驟S7中的判定為否的情況下，在步驟S12中繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理，在步驟 S13中判定是否經(jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí)間T2，在判定結(jié)果為否的情況下，在步 驟S14中判定PM堆積量推定值是否下降至通常再生結(jié)束判定值J1，在判定結(jié)果為是的情況 下，在步驟S15中結(jié)束通常再生處理。在步驟S14中的判定為否的情況下，在步驟S16中判 定PM堆積量推定值是否上升至加速再生要求判定值J2，在判定結(jié)果為是的情況下，轉(zhuǎn)移至 步驟S8。在步驟S13中的判定為是的情況下，在步驟S17中判定PM堆積量推定值是否上升 至加速再生要求判定值J2，在判定結(jié)果為否的情況下，即使在PM堆積量推定值未下降至通 常再生結(jié)束判定值Jl的情況下，在步驟S15中也結(jié)束通常再生處理。在步驟S17中的判定 為是的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟S8。在步驟SlO中將通常再生處理切換為加速再生處理之后，在步驟S18中判定PM堆 積量推定值是否下降至作為加速再生要求的下限值的加速再生要求判定值J2，在判定結(jié)果 為是的情況下，在步驟S19中結(jié)束加速再生處理，在步驟S20中結(jié)束報(bào)告加速再生要求信 息。在步驟S18中的判定為否的情況下，在步驟S21中繼續(xù)進(jìn)行加速再生處理，在步驟S22 中判定PM堆積量推定值是否上升至DPF異常判定值J4，在判定為是的情況下，在步驟S23 中開始報(bào)告DPF異常信息。在步驟S22中的判定為否的情況下，返回步驟S18。
權(quán)利要求
一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，具有DPF(1)、對(duì)堆積在DPF(1)上的PM量進(jìn)行推定的PM堆積量推定單元(2)、DPF再生單元(3)、DPF再生控制單元(4)、存儲(chǔ)單元(5)、加速再生要求信息報(bào)告單元(6)和加速再生開始操作單元(7)，在存儲(chǔ)單元(5)中存儲(chǔ)有與PM堆積量推定值相關(guān)的多個(gè)判定值(J2、J3)和加速再生要求的判定保留時(shí)間(T1)，所述多個(gè)判定值(J2、J3)包括加速再生要求判定值(J2)和比加速再生要求判定值(J2)更大的值的通常再生開始判定值(J3)，DPF再生控制單元(4)對(duì)由PM堆積量推定單元(2)推定的PM堆積量推定值與所述多個(gè)判定值(J2、J3)進(jìn)行比較，當(dāng)PM堆積量推定值上升至通常再生開始判定值(J3)時(shí)，DPF再生控制單元(4)自動(dòng)地使通過DPF再生單元(3)進(jìn)行的通常再生處理開始(S2)，以提高在DPF(1)中通過的排氣的溫度，開始通常再生處理(S2)后，保持繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理(S6)，將經(jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí)間(T1)的時(shí)間點(diǎn)作為加速再生要求的判定時(shí)刻(T3)，在該加速再生要求的判定時(shí)刻(T3)，在PM堆積量推定值為加速再生要求判定值(J2)以上的情況下，有加速再生要求，DPF再生控制單元(4)通過加速再生要求信息報(bào)告單元(6)開始報(bào)告加速再生要求信息(S8)，當(dāng)通過加速再生開始操作單元(7)進(jìn)行加速再生開始操作時(shí)，DPF再生控制單元(4)將通過DPF再生單元(3)進(jìn)行的通常再生處理切換為加速再生處理(S10)，以提高在DPF(1)中通過的排氣的溫度，使DPF(1)的再生速度比通常再生處理的情況更加速。
2.如權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于， 在存儲(chǔ)單元(5)中存儲(chǔ)有加速再生要求的再判定時(shí)間(T2)，在所述加速再生要求的判定時(shí)刻(T3)，在PM堆積量推定值低于加速再生要求判定值 (J2)的情況下，沒有加速再生要求，進(jìn)入緊接著加速再生要求的判定時(shí)刻(T3)的加速再生 要求的再判定時(shí)間(T2)后，DPF再生控制單元(4)繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理(S12)，在加速再 生要求的再判定時(shí)間(T2)中，在PM堆積量推定值上升至加速再生要求判定值(J2)的情況 下，有加速再生要求，DPF再生控制單元(4)通過加速再生要求信息報(bào)告單元(6)開始報(bào)告 加速再生要求信息(S8)，將經(jīng)過了加速再生要求的再判定時(shí)間(T2)的時(shí)間點(diǎn)作為再判定結(jié)束時(shí)刻(T4)，在該 再判定結(jié)束時(shí)刻(T4)，在DPF堆積推定值未上升至加速再生要求判定值(J2)的情況下，DPF 再生控制單元(4)結(jié)束通常再生處理(S15)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，在DPF再生控制單元(4)通過DPF再生單元(3)進(jìn)行加速再生處理時(shí)，在PM堆積量推 定值下降至作為加速再生要求的下限值的加速再生要求判定值(J2)的情況下，DPF再生控 制單元(4)結(jié)束加速再生處理(S19)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于， 具有DPF異常信息報(bào)告單元(8)，在存儲(chǔ)單元(5)中存儲(chǔ)有比通常再生開始判定值(J3)更大的值的DPF異常判定值(J4)，當(dāng)PM堆積量推定值上升至DPF異常判定值(J4)時(shí)，DPF再生控制單元(4)通過DPF異 常信息報(bào)告單元(8)開始報(bào)告DPF異常信息(S23)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，在存儲(chǔ)單元(5)中存儲(chǔ)有比加速再生要求判定值(J2)更小的值的通常再生結(jié)束判定 值(Jl)，當(dāng)通過通常再生處理使PM堆積推定值下降至通常再生結(jié)束判定值(Jl)時(shí)，DPF再生 控制單元(4)結(jié)束通常再生處理(S5、S15)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，通常再生處理在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械進(jìn)行行駛和作業(yè)中的至少一種的機(jī)械工作中實(shí)施，加速再生處理在安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械的行駛和作業(yè)都被中斷的機(jī)械非工作中實(shí)施。
7.如權(quán)利要求1或2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，其特征在于，DPF再生單元(3)由共軌系統(tǒng)(9)和配置在DPF(I)上游的DOC(IO)的組合構(gòu)成，通常 再生處理和加速再生處理通過從共軌系統(tǒng)(9)的噴射器(27)在主噴射后進(jìn)行的后補(bǔ)噴射， 使未燃燃料混入排氣中，通過DOC (10)利用排氣中的氧氣氧化燃燒該未燃燃料，從而使在 DPF(I)中通過的排氣的溫度上升。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供能夠抑制耗油量惡化和輸出下降的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置。為了解決該課題，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣處理裝置，具有DPF、對(duì)堆積在DPF上的PM量進(jìn)行推定的PM堆積量推定單元、DPF再生單元、DPF再生控制單元、存儲(chǔ)單元、加速再生要求信息報(bào)告單元和加速再生開始操作單元，開始通常再生處理后，保持繼續(xù)進(jìn)行通常再生處理，將經(jīng)過了加速再生要求的判定保留時(shí)間(T1)的時(shí)間點(diǎn)作為加速再生要求的判定時(shí)刻(T3)，在該加速再生要求的判定時(shí)刻(T3)，在PM堆積量推定值為加速再生要求判定值(J2)以上的情況下，有加速再生要求，DPF再生控制單元通過加速再生要求信息報(bào)告單元開始報(bào)告加速再生要求信息。
文檔編號(hào)F01N3/025GK101988407SQ201010135879
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者井上勝支, 山田修一, 石井裕喜 申請(qǐng)人:株式會(huì)社久保田