[发明专利]工程机械的废气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械的废气净化系统，尤其涉及下述的工程机 械的废气净化系统，即，利用过滤器捕集废气中所含的粒子状物质、 对废气进行净化，并适当地将过滤器中捕集的粒子状物质焚烧去除、 使过滤器再生。

背景技术

液压挖掘机等的工程机械，作为其驱动源搭载有柴油发动机， 但对于从该柴油发动机排出的粒子状物质(PM：Particulate Matter， 以下称为PM)的排出量，与NO_x、CO、HC等同样地，对其限制逐 年强化。针对这样的限制，公知有以被称为粒子状物质去除过滤器 (DPF：Diesel Particulate Filter)的过滤器对PM进行捕集、降低排 出至外部的PM的量的废气净化系统(专利文献1～3)。在这种废 气净化系统中，当过滤器的PM捕足量增加则过滤器会产生堵塞， 由此，发动机的排压上升，诱发燃料消耗的恶化等，因而将过滤器 中捕集的PM适当地燃烧、去除过滤器的堵塞，对过滤器进行再生。

过滤器的再生通常通过使用氧化触媒而进行。氧化触媒有配置 在过滤器的上游侧的情况和直接承托在过滤器上的情况这两种情 况，无论在哪一种情况下，为了使氧化触媒活性化，都必须使废气 的温度比氧化触媒的活性温度高，因此有下述的被称为强制再生的 技术，即，强制地使废气温度上升至比氧化触媒的活性温度高的温 度。在该强制再生中，有以下的手法，即，在发动机的筒内主喷射 后的膨胀行程中进行喷射燃料的副喷射(后喷射)、使废气升温的 手法(专利文献1以及2)；通过设在排气管中的再生用燃料喷射装 置向流过排气管的废气中喷射燃料、使废气升温的手法(专利文献3) 等。

此外，过滤器的强制再生还包括通过操作者的操作输入而开始 再生的手动再生和自动开始再生的自动再生。以往，作为这些用于 开始强制再生的条件，推定过滤器的PM堆积量(蓄积量)，当该 PM堆积量到达预先设定的PM的蓄积界限值时进行再生(专利文献 1以及2)。在此情况下，PM堆积量一般是通过检测过滤器的前后 压差、根据该压差的检测值运算PM堆积量从而求出的(例如专利 文献1)。另外，作为其他方法，还有将旋转传感器、负载传感器、 温度传感器的输入读入，算出PM排出量We、PM燃烧量Wc，根据 Wa＝We-Wc求出PM堆积量Wa，将其与前次的算出值Wa1相加， 求出积算堆积量Wa1的方法(专利文献2)

专利文献1：日本特开2005-282545号公报

专利文献2：日本特开2001-280118号公报

专利文献3：日本特开2007-170382号公报

发明内容

如上所述，在现有的废气净化系统中，推定过滤器PM堆积量， 当该PM堆积量达到规定值则开始强制再生。但是，由于该再生是 在过滤器中捕集了大量的PM之后才进行的，存在着在再生前因废 气的压力上升引起输出的低下的可能性。此外，在检测过滤器的前 后压差、运算PM堆积量的系统中，过滤器的前后压差与PM堆积量 的关系不是线性的关系，难以通过运算正确地把握PM堆积量，即 使在算出PM排出量We、PM燃烧量Wc来求出PM堆积量的系统 中，由于传感器值与PM排出量We、PM燃烧量Wc的关系因各种 外力干扰而变动，还是难以通过运算正确地把握PM堆积量。在无 法正确把握PM堆积量的情况下，存在着引起因大量捕集的PM的燃 烧而导致的过滤器的内部温度异常上升、以及以其为原因的过滤器 的熔化损坏的问题的可能性。

本发明的目的在于，提供一种工程机械的废气净化系统，在大 量的PM堆积在过滤器中之前进行过滤器的再生，由此避免因再生 前的废气的压力上升而导致的输出低下，并且，能够降低因进行再 生时的PM的燃烧而导致的过滤器的内部温度的异常上升、以及以 其为原因的过滤器的熔化损坏。