[发明专利]内燃机的排气净化装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置及其控制方法。

背景技术

在装备有连接位于颗粒过滤器下游的排气通路和位于空气流量计下游 的进气通路的EGR(排气再循环)通路的内燃机排气净化装置中，在日本 专利申请公报No.JP-A-2005-69207中公开了基于颗粒过滤器上游侧和下 游侧之间的压差判定颗粒过滤器是否存在堵塞的技术。

然而，如果设置在EGR通路中的EGR阀的开度改变，则经过颗粒过 滤器的排气的量改变。因此，颗粒过滤器上游侧和下游侧之间的压差改变， 使得在判定颗粒过滤器堵塞时可能出现错误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能更精确地判定内燃机的排气净化装置中 的颗粒过滤器是否存在堵塞的技术。

根据本发明的第一方面，内燃机的排气净化装置包括：颗粒过滤器， 所述颗粒过滤器设置在排气通路内并捕集排气中的颗粒物质；进气量检测 装置，所述进气量检测装置用于检测流入进气通路中的新鲜空气量；气体 供给装置，所述气体供给装置用于向位于所述进气量检测装置下游侧和所 述颗粒过滤器上游侧的所述进气通路供给气体；排气流计算装置，所述排 气流计算装置用于基于所供给的气体量和检测到的新鲜空气量来计算经过 所述颗粒过滤器的排气流量；压差检测装置，所述压差检测装置用于检测 所述排气通路中所述颗粒过滤器的上游侧和下游侧之间的压差；以及堵塞 判定装置，所述堵塞判定装置用于基于计算出的排气流量和检测到的压差 来判定所述颗粒过滤器是否被堵塞。

在第一方面中，经过颗粒过滤器的排气流量、由进气量检测装置检测 到的新鲜空气量和由气体供给装置供给的气体量之间存在相关性。例如， 随着新鲜空气量的减少，排气流量也减少。此外，例如，随着由气体供给 装置供给的气体量的减少，排气流量减少。通过前述关系，排气流计算装 置基于由气体供给装置供给的气体量和由进气量检测装置检测到的进气量 来计算经过颗粒过滤器的排气流量。

在第一方面中，当颗粒过滤器捕集颗粒物质时，通路对经过颗粒过滤 器的排气的阻力变大。因此，由压差检测装置检测到的颗粒过滤器上游侧 和下游侧之间的压差和捕集在颗粒过滤器上的颗粒物质量存在相关性。此 外，当通路对经过颗粒过滤器的排气的阻力变大时，经过颗粒过滤器的排 气流量减少，且因此由压差检测装置检测到的压差变小。通过这些关系， 堵塞判定装置基于由排气流计算装置计算出的排气流量和由压差检测装置 检测到的压差来判定颗粒过滤器是否被堵塞。

就上述堵塞判定来说，也可判定在颗粒过滤器中是否已发生堵塞，并 且可估算捕集在颗粒过滤器上的颗粒物质的量。

在根据上述第一方面的内燃机的排气净化装置中，所述气体供给装置 可以是具有EGR通路和EGR阀的EGR装置，所述EGR通路连接位于 颗粒过滤器下游的排气通路和位于进气量检测装置下游的进气通路，所述 EGR阀设置在EGR通路中并改变EGR通路的通路横截面积。由所述气 体供给装置供给的气体量可以是由EGR气体量检测装置检测到的EGR气 体量，所述EGR气体量检测装置用于检测流入EGR通路中的EGR气体 量。

在上述方面中，当流入EGR通路中的EGR气体的量通过操作EGR 阀而变化时，经过颗粒过滤器的排气流量相应地改变。通过对流入EGR 通路中的EGR气体量和新鲜空气量求和得到的值是经过颗粒过滤器的排 气流量。具体地，排气流计算装置基于由EGR气体量检测装置检测到的 EGR气体的量和由进气量检测装置检测到的新鲜空气的量来计算经过颗 粒过滤器的排气流量。

此外，因为经过颗粒过滤器的排气流量和颗粒过滤器上游侧和下游侧 之间的压差与颗粒过滤器中捕集的颗粒物质的量相关，所以得知排气流量 和压差使得可以检测颗粒过滤器的堵塞。

在上述方面中，排气净化装置还可包括具有在排气通路内的涡轮机和 在进气通路内的压缩机的涡轮增压器。EGR通路可以是连接涡轮机下游侧 的排气通路和压缩机上游侧的进气通路的低压EGR通路。

虽然涡轮机下游侧的排气通路中的压力高于大气压力，但是其接近于 大气压力。此外，压缩机上游侧进气通路中的压力低于大气压力。因此， 与涡轮机上游侧的排气通路和压缩机下游侧的进气通路相连接的情况相 比，流入低压EGR通路中的EGR气体的压力是低的。