[发明专利]黑烟除去装置的堆积量的推定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种推定DPF的堆积量的DPF堆积量推定装置，其用于柴油 发动机的DPF(黑烟除去装置)的再生装置中，在与排气口连接的排气通道 内，具备除去废气中的PM(微粒物(微小固形物)的DPF(黑烟除去装置)。

背景技术

在设置有除去柴油发动机的废气中的微粒物(微小固形物，以下称为 “PM”)的DPF(黑烟除去装置)的柴油发动机中，上述DPF具有金属类型 和陶瓷类型这两种类型。虽然金属类型容易使用，但是PM的收集率低，只 有50～60％。另一方面，虽然陶瓷类型的收集率高达90％以上，但是在DPF 中PM易堆积且需要强制性地使已堆积的PM燃烧。

考虑到今后因为PM的限制值更加严格，所以收集率良好的陶瓷类型成 为主流，在实施DPF的再生时，必须根据发动机的运转历程及DPF的状态准 确地推定PM的堆积量。

图6是典型的DPF装置的纵剖面图，图6中，附图标记13为与发动机 (省略图示)的排气口连通的排气管，50为与该排气管13连接的DPF装置。 该DPF装置50设置有收纳于DPF主体2内的DPF1和设置于该DPF1上游 侧的前段氧化催化剂3。

来自发动机的废气从排气管13经过入口室4进入前段氧化催化剂3，被 该前段氧化催化剂3氧化，利用此时产生的氧化热使DPF1上升到600～ 650℃，使堆积于该DPF1的PM燃烧，燃烧气体从出口室5排出到外部。

图6中，P1为DPF1的入口压力，T1为DPF1的入口温度，P2为DPF1 的出口压力，T2为DPF1的出口温度。

图7是表示以往使用的DPF的再生控制装置的PM堆积量的推定框图。

图中，根据发动机的发动机转速、作为目标的燃料喷射量、节气阀的开 度、以及在该发动机为EGR(废气再循环)式发动机的情况下控制EGR量的 EGR阀的开度，将作为模型值示意性(模式的)算出的发动机侧的PM排出 量的值，按推定映射的形式设定为PM排出量模型11。

另外，根据上述DPF1的入口温度T1的实测值T1及DPF1的出口温度 T2，将作为模型值示意性算出的上述DPF1的PM再生量的值，按推定映射 的形式设定为PM再生量模型12。

接着，从上述PM排出量模型11减去PM再生量模型12，求得PM堆积 量推定逻辑14a。

另一方面，根据发动机的发动机转速、作为目标的燃料喷射量、节气阀 的开度、以及在发动机为EGR式发动机的情况下上述EGR阀的开度，将作 为模型值示意性算出的废气流量的值，按推定映射的形式设定为废气流量模 型13。

另外，作为上述DPF1的压力差的检测值，以DPF1的出口压力P2和上 述DPF1的入口压力P1的压力差为DPF差压进行计算。

而且，通过上述废气流量模型13和上述DPF差压，将作为模型值示意 性算出的DPF差压，按推定映射的形式作为DPF差压模型15而设定。

通过以上设定，在PM堆积量推定仪器17a中，利用推定而得到的PM堆 积量推定逻辑14a和DPF差压模型15，求得PM的总量即PM堆积推定量。

另外，根据发动机的发动机转速、作为目标的燃料喷射量及时间计算的 燃料喷射量的累计值，由燃料消耗量积分器16进行累计，并存储在上述PM 堆积量推定仪器17a。

如上所述，在这种现有技术中，设定的PM堆积量推定逻辑14a、DPF 差压模型15及燃料消耗量积分器16这三个推定要素，在超过作为基准的堆 积量上限值时作为PM堆积量的界限。

另外，专利文献1(日本特开2004-197722号公报)中，基于DPF前后 压力差，推定第一PM堆积量PM1，对PM的排出量进行累计来计算第二PM 堆积量PM2，最终，作为需要进行推定的PM堆积量而采用上述PM1、PM2 中较大的一个。

在图7所示的DPF堆积量推定装置中，如上所述，设定的PM堆积量推 定逻辑14a、DPF差压模型15及燃料消耗量积分器16这三个推定要素单独构 成，在它们超过作为基准的堆积量上限值时作为PM堆积量的界限。

因此，在实际的PM排出量超过上述推定要素的情况下，上述PM堆积 量推定逻辑14a输出的PM推定量随着时间的推移而较大地偏离实际堆积量， 特别是在实际堆积量为PM推定量以上的情况下存在问题。