用于柴油发动机的排气净化装置制造方法及图纸

一种用于柴油发动机的排气净化装置包括位于柴油发动机的排气系统中的柴油微粒过滤器（DPF）。排气净化装置被构造成：通过在满足预定DPF再生条件的情况下使DPF的温度升高来执行DPF再生，中断DPF再生，执行怠速停止，自动地重启柴油发动机，然后重启DPF再生，并且当在DPF再生期间转为怠速操作时，即使在满足预定怠速停止条件的情况下，也延迟怠速停止的执行，直到怠速停止启动时的DPF温度变得不低于转为怠速操作时的DPF温度为止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于执行怠速停止的柴油发动机的排气净化装置，尤其涉及柴油微粒过滤器（下文也称为DPF）的再生。
技术介绍
专利文献1公开了一种能够执行怠速停止的柴油发动机，其中，在怠速操作期间，柴油发动机自动停止。在现有技术的柴油发动机中，当利用后喷射法执行DPF的再生期间转为怠速操作时，怠速停止被抑制，直到DPF的再生终止为止，并且在怠速操作期间DPF的再生继续执行。其原因在于，在DPF的再生期间执行怠速停止并且DPF的再生被中断的情况下，造成DPF的温度显著下降，从而使得直到DPF的再生终止之前需要延长的时间和多的能量。引文列表专利文献专利文献1：日本专利No.4012043
技术实现思路
技术问题然而，在如上所述的现有技术中，必然地减少了实施怠速停止的机会和频率，从而减弱了通过实施怠速停止来增强排气净化和燃料经济性的效果。在上述现有技术中，描述了如下状况：在DPF再生期间实施转为怠速停止的转变的情况下，DPF的温度显著下降。然而，经过深入研究，本专利技术的专利技术人已经发现了下述情况。即，因为紧接在转为怠速操作之前一直实施DPF再生，所以实际上在DPF再生期间转为怠速操作的情况下，DPF的温度已经升高到再生容许温度值。此外，因为氧气浓度由于在怠速操作期间高的过剩空气系数而变得更高，因而促进了DPF中余留的诸如烟灰等微粒物质（下文也称为PM）>的氧化反应，使DPF的温度暂时升高。此后，DPF的温度下降。问题的解决方案在本专利技术的一个方案中，提供一种用于柴油发动机的排气净化装置，所述柴油发动机在满足预定怠速停止条件的情况下实施怠速停止而自动地停止所述柴油发动机，所述排气净化装置包括：柴油微粒过滤器（DPF），其布置在所述柴油发动机的排气系统中以捕集从所述柴油发动机排出的排气中的微粒物质；DPF再生部，在满足预定DPF再生条件的情况下，所述DPF再生部通过使所述DPF的温度升高来执行DPF再生；DPF再生中断重启部，其中断所述DPF再生，执行怠速停止，自动地重启所述柴油发动机，然后重启所述DPF再生；以及怠速停止延迟部，当在所述DPF再生期间转为怠速操作时，即使在满足所述预定怠速停止条件的情况下，所述怠速停止延迟部也延迟所述怠速停止的执行，直到所述怠速停止启动时的所述DPF的温度变得不低于转为所述怠速操作时的所述DPF的温度为止。本专利技术的效果根据本专利技术的用于柴油发动机的排气净化装置被构造为：在DPF再生期间转为怠速操作的情况下，暂时中断DPF再生，并且延迟怠速停止的执行以使DPF的温度升高，也就是，在预定延迟时间内继续执行怠速操作之后执行怠速停止。利用这种构造，可以在启动怠速停止时容许DPF具有高温。在怠速停止期间不产生经过DPF的气流，并且因此避免了DPF的温度的大幅下降。在柴油发动机随后自动重启之后，DPF的温度保持为相对较高的值。结果，可以快速地重启DPF再生并且减少使DPF的温度升高至再生容许温度值所需的时间和能量。如上所述，根据本专利技术的用于柴油发动机的排气净化装置被构造为：在DPF再生期间执行转为怠速操作的情况下，暂时中断DPF再生，并且执行怠速停止。利用这种构造，可以防止执行怠速停止的机会和频率的降低，这样通过执行怠速停止使得在初期阶段提高排气净化的效率并且提高燃料经济性。附图说明[图1]图1是示出可应用根据本专利技术实施例的排气净化装置的柴油发动机的示意性系统图。[图2]图2是根据本专利技术实施例为DPF再生控制而执行的例程的流程图。[图3]图3是图2所示的例程的子例程的流程图。[图4]图4是图2所示的例程的子例程的流程图。[图5]图5是图2所示的例程的子例程的流程图。[图6]图6是图2所示的例程的子例程的流程图。[图7]图7是图2所示的例程的子例程的流程图。[图8]图8的上部是示出DPF温度的变化的时序图，并且图8的下部是示出发动机速度的变化的时序图。[图9]图9是示出PM的结晶（晶体生长）随着DPF温度的变化而变化的说明图。[图10]图10是根据DPF温度的变化以及燃料特性的差别示出PM的结晶（晶体生长）随时间而变化直到达到结晶的阈值为止的说明图。[图11]图11是上部示出在DPF温度下降促进控制下DPF温度的变化并且下部示出发动机速度的变化的时序图。[图12]图12是用于设定DPF再生时的目标进气量的映射图。[图13]图13是用于设定判断终止（启动）DPF再生的时点的排气压力阈值的映射图。具体实施方式下面，将参照附图对本专利技术实施例进行说明。图1是可应用根据本专利技术实施例的排气净化装置的柴油发动机的示意性系统图。在图1中，附图标记1表示柴油发动机本体，附图标记2表示各个发动机气缸的燃料喷射阀，并且附图标记3表示具有收集室的燃料喷射系统（下文中称为共轨燃料喷射系统），在收集室中收集有高压燃料。附图标记4、5和10分别表示进气总管、进气通道和排气通道。附图标记9表示控制单元（ECU），ECU存储并执行各种控制，诸如柴油微粒过滤器（DPF）13的目标再生温度的设定，在DPF13再生时DPF13的温度升高的控制等，稍后将对此进行说明。附图标记14表示传动装置，其将柴油发动机本体1的驱动力传递到驱动轴。传动装置14可以为步进式可变传动装置或连续可变传动装置。共轨燃料喷射系统3将高压燃料供应给燃料喷射阀2。响应于从ECU9输出的喷射信号，燃料喷射阀2分别被操作而打开和关闭从而将燃料喷射到相应的发动机气缸中。进气总管4连接至柴油发动机本体1的各个进气口。进气通道5连接至进气总管4。进气通道5中布置有：用于从上游侧进行涡轮增压的可变喷嘴涡轮增压器6的压缩机6a、用于对由于压缩机6a的压缩而具有高温的空气进行冷却的中间冷却器7、以及控制进气量的进气节流阀8。在排气通道10中自上游侧布置有：可变喷嘴涡轮增压器6的涡轮机6b、支持将排气中的未燃成分氧化的贵金属的氧化催化剂11、捕集排气中的NOx的NOx吸收催化剂12、以及捕集存在于排气中的微粒物质（PM）的DPF13。废气再循环（EGR）通道15自排气通道10中的涡轮机6b的上游侧分叉并且连接至进气总管4。EGR阀16布置在EGR通道15中并且依照操作状况来控制回流到进气中的排气量。来自多个传感器的检测信号被输入到ECU9中。传感器包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.25 JP 2010-1445121.一种用于柴油发动机的排气净化装置，所述柴油发动机在满
足预定怠速停止条件的情况下实施怠速停止而自动地停止所述柴油
发动机，所述排气净化装置包括：
柴油微粒过滤器（DPF），其布置在所述柴油发动机的排气系
统中以捕集从所述柴油发动机排出的排气中的微粒物质；
DPF再生部，在满足预定DPF再生条件的情况下，所述DPF
再生部通过使所述DPF的温度升高来执行DPF再生；
DPF再生中断重启部，其中断所述DPF再生，执行怠速停止，
自动地重启所述柴油发动机，然后重启所述DPF再生；以及
怠速停止延迟部，当在所述DPF再生期间转为怠速操作时，即
使在满足所述预定怠速停止条件的情况下，所述怠速停止延迟部也
延迟所述怠速停止的执行，直到所述怠速停止启动时的所述DPF的
温度变得不低于转为所述怠速操作时的所述DPF的温度为止。
2.根据权利要求1所述的排气净化装置，还包括：结晶估算部，
所述结晶估算部估算所述DPF中捕集的微粒物质的结晶度，所述结
晶度根据所述DPF中捕集的微粒物质所暴露于的热量而变化，
其中，在所述DPF再生期间转为所述怠速操作并且所述微粒物
质...

【专利技术属性】
技术研发人员：西泽透，山本梨沙，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：
国别省市：