专利名称：用于内燃机的废气排放控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于内燃机的废气排放控制装置，具体地，本发明涉及一种用于防止布置于柴油机排气通道中的颗粒过滤器过热熔化的技术。
背景技术：
从安装于交通工具(诸如公共汽车和卡车)上的柴油机中排出的废气除HC、CO和NOX之外还包含大量颗粒物质(简写为PM)。
因此，已研发了一种技术并已将其投入实际使用中，其中作为引擎排气系统中柴油机的后处理器布置了用于捕获PM的柴油机颗粒过滤器(简写为DPF)，并且用外部热源加热所捕获的PM，使之燃烧并去除。
近年来，已经研发了一种连续的再生DPF，所述再生DPF通过提供氧化催化剂可在DPF上连续地处理PM，所述氧化催化剂供应了用于氧化和去除DPF上游侧上的PM的氧化剂。
顺便提及的是，在DPF中，即使在没有外部热源用于加热的情况下，如果DPF的温度升高到一确定值以上，PM也可自然消耗、燃烧和去除。例如，当交通工具以其柴油机高负荷驱动的状态爬上向上的斜坡时，DPF的温度达到了该确定值，或者升高到接近于该确定值(略低于该确定值)，那么PM在高氧浓度下会自然燃烧或具有燃烧的高可能性。
为此，当突然地将柴油机从高负荷驱动状态切换到怠速运转状态时(例如当在爬上向上的斜坡后立即停住交通工具的情况下)，迅速减少了燃烧气体从而降低了废气的流速，并且减少了带走的热量，因此导致了这样一个问题，即，当PM燃烧时，由于燃烧热量致使DPF温度急剧地升高，以致于使DPF由于过热近乎于熔化。此外，在相同的条件下，即使当PM处于燃烧之前的状态，带走的热量减少了并且氧浓度升高了，也会导致这样一个问题，即，当PM将要燃烧时，由于燃烧热量也会致使DPF温度急剧地升高，以致于DPF由于过热近乎于熔化。
因此，设想当将柴油机从高负荷驱动状态切换到怠速运转状态时，在不考虑PM沉积量和DPF温度的情况下增加引擎转速，以便于防止废气流速降低并保持带走的热量。
然而，即使在几乎不考虑DPF过热的情形下，例如当PM的沉积量较小时，或者当DPF的温度不是很高时，由于存在这样的危险，即，燃料消耗增多或者DPF过度冷却，因此增加引擎转速也是低效率的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于内燃机的废气排放控制装置，所述废气排放控制装置可有效且可靠地防止位于柴油机排气通道中的颗粒过滤器由于过热而导致的熔化。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种用于内燃机的废气排放控制装置，所述废气排放控制装置包括用于捕获废气中颗粒物质的颗粒过滤器，所述颗粒过滤器布置于内燃机的排气系统中；用于检测颗粒过滤器所捕获的颗粒物质的沉积量相关值的沉积量检测装置；用于检测颗粒过滤器的温度相关值的温度检测装置；用于当内燃机处于怠速驱动状态时将内燃机的旋转速度控制为目标怠速旋转速度的怠速旋转速度控制装置；以及校正装置，所述校正装置用于根据沉积量检测装置和温度检测装置的检测结果将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度以便于防止颗粒过滤器过热。
也就是说，当内燃机处于怠速驱动状态时，由怠速旋转速度控制装置控制目标怠速旋转速度。如果存在颗粒过滤器过热的危险，校正装置根据沉积量检测装置和温度检测装置的检测结果将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度。
因此，当交通工具在爬上一段向上的斜坡后立即停止时，换句话说，当内燃机在高载荷驱动后立即改变为怠速驱动时，废气的流速降低并且减少了带走的热量，因此具有这样的结果，即，当由于高载荷驱动导致颗粒过滤器(DPF)所捕获的颗粒物质(PM)燃烧时，DPF的温度急剧升高。但是根据PM的沉积量相关值和DPF的温度相关值将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，以便于防止废气的流速降低并保持带走的热量，从而可有效可靠地防止DPF由于过热而导致的熔化。另外，在相同的条件下，甚至当PM恰恰处于燃烧之前的状态时，带走的热量降低了并且氧浓度增加了，因此具有这样的结果，即，当PM将要燃烧时，由于燃烧热也会导致DPF的温度急剧升高。但是如果根据PM的沉积量相关值和DPF的温度相关值将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，就可适当地防止废气的流速降低，保持带走的热量，从而可有效可靠地防止DPF由于过热而导致的熔化。
本发明的第二方面其特征在于，当沉积量检测装置所检测的颗粒物质的沉积量相关值较大时，所述校正装置将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度。
因此，当PM的沉积量相关值较大时，增加了PM的燃烧所产生的燃烧热的量，因此DPF更有可能过热。然而，当PM的沉积量相关值较大时，目标怠速旋转速度被校正为更高的旋转速度，从而可保持带走的热量以便于具有适当的废气流速以防止DPF过热。另一方面，当PM的沉积量不是这么大时，将目标怠速旋转速度的校正量抑制为所要求的最小值以便于防止加大燃料消耗和DPF过度冷却，从而可有效可靠地防止DPF由于过热而导致的熔化。
另外，本发明的第三方面其特征在于，当温度检测装置所检测的颗粒过滤器的温度相关值超出了预定值时，所述校正装置将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，或者当温度相关值处于预定值或在预定值之下时，所述校正装置约束或抑制目标怠速旋转速度的校正。
因此，当DPF的温度相关值大时DPF有可能过热。当DPF的温度相关值超过预定值时，将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，从而可保持带走的热量以便于具有适当的废气流速以避免DPF过热。另一方面，当DPF的温度相关值处于预定值或低于预定值时，不将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，以防止加大燃料消耗和DPF的过度冷却，从而可有效可靠地防止DPF由于过热而导致的熔化。
另外，本发明的第四方面其特征在于，当沉积量检测装置所检测的颗粒物质的沉积量相关值较大时，将预定值设定为较低温度。因此，当PM的沉积量相关值和DPF的温度相关值较大时，DPF有可能过热，但是作为用于区别DPF的温度相关值的临界值的预定值被降低到较低温度。从而，根据PM的沉积量相关值，当DPF的温度相关值超过预定值时，将目标怠速旋转速度校正为较高的旋转速度，以便于保持带走的热量以具有合适的废气流速。另一方面，根据PM的沉积量相关值，当DPF的温度相关值低于或等于预定值时，不将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，以防止加大燃料消耗和DPF的过度冷却，从而可有效可靠地防止DPF由于过热而导致的熔化。
图1是表示本发明的一个实施例所涉及的用于内燃机的废气排放控制装置的结构的示意图；图2是表示该实施例所涉及的用于DPF熔化防止控制的控制程序的图表；图3是表示DPF熔化防止控制的控制结果的一个实施例的时间图表；图4是该实施例所涉及的DPF熔化防止控制的控制流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图对本发明所涉及的用于内燃机的废气排放控制装置的优选实施例进行描述。
图1是表示本发明的一个实施例所涉及的用于内燃机的废气排放控制装置的示意图。
使用直列式布置的四汽缸柴油机(在下文中为了简便起见称作引擎)作为引擎1。
引擎1的燃料供给系统由公共轨道系统构成。该系统为每个汽缸装配了喷射器(燃料喷嘴)2，所述喷射器(燃料喷嘴)2与公共轨道(未示出)相通。每个喷射器2都与电子控制单元(ECU)40相连接，并且根据来自于ECU40的燃料喷射指令打开或关闭喷射阀，从而公共轨道中的高压燃料可以期望的时间间隔被喷射到各个燃烧腔室中。也就是说，喷射器2可为主燃烧形成主喷射、燃料的辅助喷射(后喷射)以及燃料喷射的剩余。由于公共轨道系统是公知的，因此省略对于公共轨道系统结构的详细描述。
通过吸气歧管6使吸管8与引擎1的吸入孔相连接，并且为吸管8装配空气过滤器9。
另一方面，通过排气歧管10使得排气管12与排气口相连接。
EGR通道14从排气歧管10处延伸，EGR通道14的终端与吸气歧管6相连接。并且将电磁的EGR阀16插在EGR通道14上。
将后处理单元20插在排气管12中。后处理单元20为废气排放控制装置，所述废气排放控制装置包括催化转化器和用于净化包含在废气中的有害成分(HC、CO、NOX)和PM(颗粒物质)的柴油机颗粒过滤器(DPF)。这里，后处理单元20为所谓的在DPF24上游具有氧化催化剂26的连续的再生类型的柴油机颗粒过滤器(连续再生型DPF)22。
连续的再生类型的DPF22通过与氧化催化剂26产生氧化剂(NO2)并将该氧化剂(NO2)供应给DPF24的连续的氧化反应来净化沉积在DPF24上的PM。
此外，用于感测作为DPF24的温度Tdpf的温度相关值的废气温度的废气温度传感器32和用于感测氧化催化剂26的温度Tcat的废气温度传感器34被分别从DPF24处布置于排气管12的上游和下游部分上(温度检测装置58)。
而且，用于感测作为PM沉积量相关值的从DPF24处上游和下游排气压力的排气压力传感器36和排气压力传感器38被分别布置于排气管12相对于DPF24的上游和下游部分上(沉积量检测装置56)。
ECU40是用于控制本发明所涉及的内燃机的总废气排放控制装置的控制单元，包括引擎1。
在ECU40的输入侧上，连接有各种传感器，包括废气温度传感器32、34；排气压力传感器36、38；用于感测引擎转速Ne的Ne传感器；以及空气—燃料比传感器44。
提供了用于感测加速器踏板的压下量的传感器46(未示出)，从而可从压下量和引擎转速Ne中设定对于引擎1的燃料供应量(燃料喷射量设定装置64)，并且可控制供应到引擎的燃料量(燃料喷射控制装置62)。
该传感器46还用作感测引擎1是否处于怠速驱动状态的传感器(怠速感测装置50)。在怠速驱动状态中，ECU40将引擎转速Ne控制为目标怠速旋转速度Ni(怠速旋转速度控制装置54)。目标怠速旋转速度Ni并不局限于固定值，而是在引擎1的怠速驱动状态下可根据引擎的驱动状态设定目标怠速旋转速度Ni(怠速旋转速度设定装置52)。
另一方面，在ECU40的输出侧上，连接有各种装置，包括喷射器和EGR阀16。根据各种输入信息，设定了空气—燃料比、燃料喷射量、燃料喷射时限以及吸入空气量，并作为指示值将其输出。
下面将参照图4来描述正常驱动中燃料喷射控制(除了下面将更为详细地描述的DPF24的防止熔化控制以外)。
在不同于怠速驱动的正常驱动中，根据传感器42所感测的引擎转速Ne和传感器46所感测的加速器踏板的压下量，在燃料喷射量设定装置64中设定了燃料喷射量时限和喷射周期。并且燃料喷射控制装置62根据燃料喷射量设定装置64所设定的燃料喷射量时限和喷射周期来控制燃料喷嘴驱动器66。另一方面，在怠速驱动中(其中由怠速感测装置50检测加速器踏板的压下量)，燃料喷射量设定装置64根据来自于怠速旋转速度控制装置54的输出而设定燃料喷射量时限和喷射周期，以使得旋转速度可为怠速旋转速度设定装置52所设定的目标怠速旋转速度Ni。并且燃料喷射控制装置62根据由燃料喷射量设定装置64所设定的怠速驱动期间的燃料喷射量时限和喷射周期来控制燃料喷嘴驱动器66。
下面将描述本发明所涉及的用于内燃机的废气排放控制装置的操作。
从内燃机中所排出的废气中的PM被DPF24所捕获。在连续的再生类型的DPF22中，当催化剂温度Tcat和DPF温度Tdpf高于或等于预定温度T0(例如，350℃)并且氧化催化剂26处于活性状态中时，发生了下面的现象。也就是说，由于氧化反应，使用氧化催化剂26使CO和HC被氧化和去除，并且作为氧化剂产生了NO2，所述NO2即，废气中的氮组分N的氧化物。并且由氧化催化剂26所产生的NO2被供应给DPF24，而且由DPF24所捕获的PM被NO2氧化。也就是说，在连续的再生类型的DPF22中，由氧化催化剂26所产生的作为氧化剂的NO2连续地氧化和去除由DPF24所捕获的PM。
在DPF24所捕获的PM未被连续氧化的状态中，外部热源加热DPF24，因此PM被强有力地去除。也就是说，DPF24被强有力地再生。在这种情况中，外部热源可为加热器。在这里，通过主喷射用于主燃烧的燃料并以膨胀冲程辅助地喷射燃料(后喷射)来升高废气温度以便于加热DPF24。
在连续的再生类型的DPF22中，当废气温度很高并且DPF具有非常高的温度时，其中DPF温度Tdpf高于预定温度T1(例如，550℃)，诸如当交通工具的引擎处于高载荷驱动的状态下爬上向上斜坡时，以与NO2无关的方式使由DPF24所捕获的PM被加热，并且自然燃烧或具有高可燃性。
然而，在由于加热而使得PM自然燃烧或者PM具有高可燃性的情况中，当引擎1从高载荷驱动切换到低载荷驱动时，诸如当交通工具爬上向上的斜坡并在到达向上的斜坡的端部后立刻停止时，由于燃烧气体的减少，废气的流速突然降低，并且降低了带走的热量，这就带来DPF24过热以致熔化的危险。
下面将参照图4描述本发明所涉及的DPF熔化防止控制的控制程序块。当沉积量检测装置56所测定的PM沉积量相关值Qpm大于或等于预定值，并且温度检测装置58所测定的DPF温度Tdpf超过根据PM沉积量相关值所设定的预定值(温度)时，校正装置60将怠速旋转速度设定装置52所设定目标怠速旋转速度Ni设定为更高的旋转速度。然后，怠速旋转速度控制装置54向燃料喷射量设定装置64输出信息以便于获得校正的目标怠速旋转速度。
在本发明中，有效地防止了DPF24由于过热而导致的熔化。下面将描述本发明所涉及的用于DPF24的熔化防止控制。
图2是本发明所涉及的DPF熔化防止控制的控制程序的流程图。下面将参照该流程图描述该控制程序。
在步骤S10，作出由DPF24所捕获的PM的沉积量或者说PM沉积量相关值Qpm是否大于预定值Q1(例如7g/L)(Qpm＞Q1)的判断。
在这里，从排出压力传感器36和38所测定的排出压力之间的压差可容易地获得PM沉积量相关值Qpm。也就是说，如果PM沉积在DPF24上，废气阻力较大以便于增强DPF24上游侧上的排出压力并减弱DPF24下游侧上的排出压力，从而在引擎1处于相同的驱动状态期间，由排出压力传感器36和38所测定的排出压力之间的压差和PM沉积量相关值Qpm几乎是成比例的。
获得了由排出压力传感器36和38所测定的排出压力之间的压差，并且考虑了引擎的驱动状态，从而易于测定PM沉积量相关值Qpm(沉积量检测装置56)。
在用于测定PM沉积量相关值的沉积量检测装置56的构造中，根据在DPF所捕获的PM的连续再生方面有影响的DPF的温度频率可估算出PM沉积量相关值Qpm。也就是说，根据这样的频率，即，温度检测装置58所测定的DPF温度低于DPF所捕获的PM可燃烧的温度，当温度频率装置所确定的频率高时，可以确定DPF所捕获的PM沉积量是巨大的。
然而，在PM燃烧中，在废气中存在大量的NOX的状态下产生了用以与PM中的碳(C)起反应的大量的NO2，从而有助于激活PM的燃烧反应。因此，确定引擎的废气中所包含的NOX/烟炱的比率，并且NOX/烟炱比率是低的，就校正从DPF的温度中所确定的温度频率以使其增加，从而可更准确地估算DPF所捕获的PM的沉积量。
如果步骤S10的判断结果是正(是)的，并且确定出PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q1，程序继续进行到步骤S12。
在步骤S12，作出PM沉积量相关值Qpm是否大于预定量Q2(例如10g/L)(Qpm＞Q2)的判断。如果判断结果是负(否)的，并且确定出PM沉积量相关值Qpm小于或等于预定量Q2，也就是，当PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q1并且小于或等于预定量Q2时，程序继续进行到步骤S14。
在步骤S14，作出DPF24的温度或者说DPF温度Tdpf是否大于预定温度T3(预定值，例如650℃)的判断。在这里，由废气温度传感器32检测作为DPF温度Tdpf的温度相关值的废气温度，并且从废气温度(温度检测装置58)中获得了DPF温度Tdpf，以便于确定DPF温度Tdpf是否大于预定温度T3。
如果步骤S14的判断结果是正(是)的，并且确定出DPF温度Tdpf大于预定温度T3，程序继续进行到步骤S16。
在步骤S16，作出引擎1是否处于怠速驱动期间的判断。如果该判断结果是正(是)的，并且确定出引擎1是处于怠速驱动期间，程序继续进行到步骤S18，在步骤S18，在引擎1的稳定的怠速驱动状态中，由怠速旋转速度控制装置所设定的目标怠速旋转速度Ni被设定为预定值Ni1(例如，900rpm)，该预定值Ni1大于正常值Ni0(例如，750rpm)和所要求的最小值(校正装置60)。在这种情况下，可逐渐地增加目标怠速旋转速度Ni。
也就是说，如果PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q1并且小于或等于预定量Q2，并且DPF温度Tdpf高于预定温度T3，那么就具有这样的高可能性，即，PM会自然燃烧导致DPF24过热并熔化。因此，在这种情况中，将目标怠速旋转速度Ni设定为大于正常值Ni0的预定值Ni1以便于增强废气流速和带走的热量并抑制DPF24温度上的升高。从而，可以可靠地防止DPF24由于过热而导致的熔化。此外，由于将目标怠速旋转速度Ni的增加量抑制到所要求的最小值，在没有由于废气流而导致加大燃料消耗或DPF24过度冷却的情况下，可有效地防止DPF24由于过热而导致的熔化。
在步骤S16，如果判断结果为负(否)的话，并确定出引擎1没有处于怠速驱动期间，程序直接返回。
另一方面，如果在步骤S10判断结果为负(否)的话，PM沉积量相关值Qpm小于或等于预定量Q1，或者在步骤S14判断结果为负(否)的，并确定出DPF温度Tdpf小于或等于预定温度T3，尽管PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q1并且小于或等于预定量Q2，也不存在PM会自然燃烧以致于DPF24过热并熔化的可能性，而与引擎是否处于怠速驱动期间无关。因此，在没有增加目标怠速旋转速度Ni的情况下，程序直接返回(禁止校正)。
从而，在没有无效地增加目标怠速旋转速度Ni以加大燃料消耗和用废气气流过度冷却DPF24的情况下，可更有效地防止DPF24由于过热而导致熔化。
在图3中，在怠速驱动期间PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q1并且小于或等于预定量Q2的情况下，在时间表中表示出了当执行DPF熔化防止控制(实线)时、当目标怠速旋转速度Ni为正常值Ni0(虚线)时以及当将其控制在预定值Ni1(短划线)时的DPF温度Tdpf、PM沉积量相关值Qpm、以及引擎转速Ne的时间变化。
如图3中所示的，执行DPF熔化防止控制以便于在怠速驱动期间在短时间内将目标怠速旋转速度Ni增加到预定值Ni1，从而将DPF温度Tdpf抑制为远低于热阻温度Tmax(例如，1200℃)，并且可靠而有效地防止DPF24由于过热而导致熔化。另外，当PM沉积量相关值Qpm下降到低于预定量Q1时，如图3中所示的，结束DPF熔化防止控制，从而使得目标怠速旋转速度Ni恢复为正常值Ni0，以便于防止由于废气气流而导致DPF温度Tdpf在无意中的降低。
如果步骤S12的判断结果是正(是)的，并且确定出PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q2，程序继续进行到步骤S24。
在步骤S24，作出PM沉积量相关值Qpm是否大于预定量Q3(例如15g/L)(Qpm＞Q3)的判断。如果判断结果是负(否)的，并且确定出PM沉积量相关值Qpm小于或等于预定量Q3，也就是，PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q2并且小于或等于预定量Q3，程序继续进行到步骤S26。
在步聚S26，如步骤S14那样，通过从废气温度中获得DPF温度Tdpf，作出DPF温度Tdpf是否高于预定温度T2(预定值，例如600℃)的判断。
在这里，将预定温度T2(例如600℃)，也就是用于判断的临界值设定为低于预定温度T3(例如650℃)。这是因为如果不将用于判断的临界值设定为低的情况下，当PM沉积量相关值Qpm较大时更有可能产生燃烧热，换句话说，DPF24更有可能过热，从而具有DPF易于熔化的高可能性。
如果步骤S26的判断结果是正(是)的，并且确定出DPF温度Tdpf高于预定温度T2，程序继续进行到步骤S28。
在步骤S28，作出引擎是否处于怠速驱动期间的判断。如果该判断结果是正(是)的，并且确定出引擎1是处于怠速驱动期间，程序继续进行到步骤S30，在步骤S30，其中目标怠速旋转速度Ni被设定为作为所要求的最小值的预定值Ni2(例如，1000rpm)，该预定值Ni2大于预定值Ni1(校正装置)。在这种情况下，可逐渐地增加目标怠速旋转速度Ni。
也就是说，如果PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q2并且小于或等于预定量Q3，并且DPF温度Tdpf高于预定温度T2，那么就具有这样的高可能性，即，PM会自然燃烧导致DPF24过热并熔化。因此，在这种情况中，将目标怠速旋转速度Ni设定为高于预定值Ni1的预定值Ni2，从而，增加了废气流速以便于增加带走的热量并抑制DPF24的温度上升。从而，可有效可靠地防止DPF24由于过热而导致的熔化。
在步骤S28，如果判断结果为负(否)的话，并确定出引擎1没有处于怠速驱动期间，程序直接返回。
另一方面，如果在步骤S26判断结果为负(否)的话，并确定出PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q2并小于或等于预定量Q3，而DPF温度Tdpf低于或等于预定温度T2，也不存在PM会自然燃烧以使得DPF24过热并熔化的可能性，而与引擎是否处于怠速驱动期间无关。因此，在该情况中在没有增加目标怠速旋转速度Ni的情况下程序直接返回(禁止校正)。从而，在不加大燃料消耗或过度冷却DPF24的情况下，有效地防止DPF24由于过热而导致熔化。
如果步骤S24的判断结果是正(是)的，并且确定出PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q3，程序继续进行到步骤S36。
在步骤S36，如步骤S14和S26那样，通过从废气温度中获得DPF温度Tdpf，作出DPF温度Tdpf是否高于预定温度T1(预定值，例如550℃)的判断。
在这里，将作为用于判断的临界值的预定温度T1(例如550℃)设定为低于预定温度T2(例如600℃)，这是因为如上所述，当PM沉积量相关值Qpm增加时DPF24更有可能过热，如果不将作为用于判断的临界值的DPF温度Tdpf设定得较低的话，DPF24具有易于熔化的高可能性。
如果步骤S36的判断结果是负(否)的，并且确定出DPF温度Tdpf低于或等于预定温度T1，程序直接返回。另一方面，如果步骤S36的判断结果是正(是)的话，并且确定出DPF温度Tdpf高于预定温度T1，程序继续进行到步骤S38。
在步骤S38，作出引擎1是否处于怠速驱动期间的判断。如果该判断结果是正(是)的，并且确定出引擎1是处于怠速驱动期间，程序继续进行到步骤S40，在步骤S40，其中目标怠速旋转速度Ni被设定为作为所要求的最小值的预定值Ni3(例如，1200rpm)，该预定值Ni3大于预定值Ni2(校正装置)。在这种情况下，可逐渐地增加目标怠速旋转速度Ni。
也就是说，如果PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q3，并且DPF温度Tdpf高于预定温度T1，那么就具有这样的高可能性，即，PM会自然燃烧因此导致DPF24过热并熔化。因此，在这种情况中，将目标怠速旋转速度Ni设定为高于预定值Ni2的预定值Ni3，从而，增加了废气流速以便于增加带走的热量，并抑制DPF24的温度上升。从而，可有效可靠地防止DPF24由于过热而导致的熔化。
在步骤S38，如果判断结果为负(否)的话，并确定出引擎1没有处于怠速驱动期间，程序直接返回。
另一方面，如果在步骤S36判断结果为负(否)的话，并确定出PM沉积量相关值Qpm大于预定量Q3，并且DPF温度Tdpf低于或等于预定温度T1，也不存在PM会自然燃烧以使得DPF24过热并熔化的可能性，而与引擎是否处于怠速驱动期间无关。因此，在该情况中在没有增加目标怠速旋转速度Ni的情况下，程序直接返回(禁止校正)。从而，在不加大燃料消耗或过度冷却DPF24的情况下，有效地防止DPF24由于过热而导致熔化。
因此已描述了一个实施例，但是本发明不局限于上述实施例。
例如，假定这样一个例子，即，在上述实施例中在交通工具以引擎1处于高载荷驱动的状态下爬上向上的斜坡之后立刻进行怠速驱动，但是本发明不局限于该例子，并且本发明可适用于这样的例子，即，由于后喷射而强有力地再生DPF24以便于增加DPF温度Tdpf，并且突然进行怠速驱动。
在上述实施例中，将来自于废气温度传感器32的废气温度作为DPF温度Tdpf的温度相关值来测定，但是也可使用来自于废气温度传感器34的废气温度信息，或者可在DPF24中设置温度传感器以便于直接测定DPF24的温度。
在上述实施例中，当DPF温度Tdpf低于或等于预定温度T1、T2和T3时，约束但可抑制目标怠速旋转速度Ni上的增加。
另外，在上述实施例中，在如图2中所示的DPF熔化防止控制的控制程序中，在PM沉积量相关值Qpm与预定量之间的比较以及DPF温度Tdpf与预定温度之间的比较之后，作出引擎1是否处于怠速驱动状态下的判断，但是本发明不局限于此。在首先作出引擎1是否处于怠速驱动期间的判断之后，可作出PM沉积量相关值Qpm与预定量之间的比较以及DPF温度Tdpf与预定温度之间的比较。
权利要求
1.一种用于内燃机的废气排放控制装置，所述废气排放控制装置包括用于捕获废气中颗粒物质的颗粒过滤器(24)，所述颗粒过滤器布置于内燃机的排气系统中；用于检测颗粒过滤器所捕获的颗粒物质的沉积量相关值的沉积量检测装置(56)；用于检测颗粒过滤器的温度相关值的温度检测装置(58)；用于检测内燃机是否处于怠速驱动状态的怠速检测装置(50)；怠速旋转速度控制装置(54)，该怠速旋转速度控制装置(54)用于当内燃机处于怠速驱动状态时将内燃机的旋转速度控制为目标怠速旋转速度；以及校正装置(60)，所述校正装置(60)用于根据沉积量检测装置(56)、温度检测装置(58)和怠速检测装置(50)的检测结果将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，从而抑制颗粒过滤器(24)的过热。
2.如权利要求1所述的用于内燃机的废气排放控制装置，其特征在于，当沉积量检测装置(56)所检测的颗粒物质的沉积量相关值较大时，所述校正装置(60)将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度。
3.如权利要求1或2所述的用于内燃机的废气排放控制装置，其特征在于，当温度检测装置(58)所检测的颗粒过滤器的温度相关值超出了预定值时，所述校正装置(60)将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，或者当温度相关值处于预定值或低于预定值时，所述校正装置约束或抑制目标怠速旋转速度的校正。
4.如权利要求3所述的内燃机的废气排放控制装置，其特征在于，当沉积量检测装置(56)所检测的颗粒物质的沉积量相关值较大时，将预定值设定为较低温度。
5.如权利要求1所述的内燃机的废气排放控制装置，其特征在于，当怠速检测装置(50)检测出内燃机处于怠速驱动状态时，所述校正装置(60)根据沉积量检测装置(56)和温度检测装置(58)的检测结果将目标怠速旋转速度校正为更高的旋转速度，以便于抑制颗粒过滤器过热。
6.如权利要求1所述的内燃机的废气排放控制装置，其特征在于，当沉积量检测装置(56)所检测的颗粒物质的沉积量相关值大于预定值，并且温度检测装置(58)所检测的颗粒物质的温度相关值高于根据所检测的颗粒物质的沉积量相关值所设定的预定值时，所述校正装置(60)根据沉积量检测装置(56)所检测的颗粒物质的沉积量相关值将目标怠速旋转速度设定为更高的旋转速度。
全文摘要
一种废气排放控制装置，所述废气排放控制装置具有用于检测由柴油机颗粒过滤器(DPF)捕获的颗粒物质(PM)的沉积量相关值(Qpm)的沉积量检测装置、用于检测颗粒过滤器的温度相关值(Tdpf)的温度检测装置，以及用于根据沉积量检测装置的检测结果和温度检测装置的检测结果(S10、S12、S14、S24、S26、S36)将目标怠速旋转速度(Ni)校正为更高的旋转速度(Nil、Ni2、Ni3)的校正装置(S18、S30、S40)。
文档编号F01N13/02GK1442605SQ0310514
公开日2003年9月17日 申请日期2003年3月4日 优先权日2002年3月4日
发明者渡边哲也, 西原节雄, 田中多闻 申请人:三菱自动车工业株式会社