用于内燃机的排气净化系统技术方案

颗粒过滤器被损坏的风险减小，而同时颗粒过滤器的压力损失由于灰烬而引起的增加受到抑制。细孔区被界定在颗粒过滤器的隔离壁的上游侧，并且粗孔区被界定在所述隔离壁的下游侧。所述隔离壁的在所述细孔区中的孔径大小设定成便于所述颗粒物质和灰烬能够在所述细孔区处由所述隔离壁捕集，而所述隔离壁的在所述粗孔区中的孔径大小设定成便于灰烬能够在所述粗孔区处穿过所述隔离壁。当在所述细孔区处的所述隔离壁上捕集的所述颗粒物质的量与在所述粗孔区处的所述隔离壁上捕集的颗粒物质的量之间的差超过预定阈值时，执行PM去除控制。

【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内燃机的排气净化系统。
技术介绍
现有技术中已知一种用于捕集包含在排气中的颗粒物质的颗粒过滤器，其中颗粒过滤器设置有交替布置的排气流入通道和排气流出通道以及将这些排气流入通道和排气流出通道彼此隔离的多孔的隔离壁，细孔区被界定在所述隔离壁的上游侧，粗孔区被界定在所述隔离壁的下游侧，所述隔离壁的在所述细孔区中的孔径大小设定成便于所述颗粒物质和灰烬能够在所述细孔区处由所述隔离壁捕集，所述隔离壁的在所述粗孔区中的孔径大小设定成便于灰烬能够在所述粗孔区处穿过所述隔离壁，并且在所述细孔区处的隔离壁和在所述粗孔区处的隔离壁整体地形成(参见PTL1)。在这种颗粒过滤器中，灰烬在粗孔区处穿过隔离壁，所以限制了沉积在颗粒过滤器上的灰烬的量。结果，能够防止颗粒过滤器的压力损失由于灰烬而增加。另一方面，现有技术中已知的是一种用于内燃机的排气净化系统，其执行PM去除控制，所述PM去除控制将颗粒过滤器的温度增加到PM去除温度并且在将颗粒过滤器维持在氧化气氛中的同时将颗粒过滤器的温度维持至PM去除温度以便去除捕集在颗粒过滤器上的颗粒物质。引用列表专利文献PTL1：日本专利公开第2004-239199A号
技术实现思路
技术问题在上面提及的颗粒过滤器中，流入到颗粒过滤器中的颗粒物质主要在细孔区处捕集在隔离壁上并且部分颗粒物质在粗孔区处捕集在隔离壁上。换句话说，相对大量的颗粒物质在细孔区处捕集在隔离壁上，而相对少量的颗粒物质在粗孔区处捕集在隔离壁上。在这种情况下，如果执行PM去除控制，那么在细孔区处的隔离壁处，相对大量的颗粒物质被氧化，因此产生相对大量的热量并由此在细孔区处的隔离壁极大地升温。与此相对，在粗孔区处的隔离壁处，被氧化的颗粒物质的量相对小，所以在粗孔区处的隔离壁不会那么多地增加温度。结果，大的温差会出现在细孔区处的隔离壁与粗孔区处的隔离壁之间，并由此颗粒过滤器易于破裂。问题的解决方案根据本专利技术，提供了一种用于内燃机的排气净化系统，其在发动机排气通道中布置有用于捕集包含在排气中的颗粒物质的颗粒过滤器，其中所述颗粒过滤器设置有交替布置的排气流入通道和排气流出通道以及将这些排气流入通道和排气流出通道彼此隔离的多孔的隔离壁，细孔区被界定在所述隔离壁的上游侧，粗孔区被界定在所述隔离壁的下游侧，所述隔离壁的在所述细孔区中的孔径大小设定成便于所述颗粒物质和灰烬能够在所述细孔区处由所述隔离壁捕集，所述隔离壁的在所述粗孔区中的孔径大小设定成便于灰烬能够在所述粗孔区处穿过所述隔离壁，并且所述细孔区处的所述隔离壁和所述粗孔区处的所述隔离壁整体地形成，其特征在于，当在所述细孔区处的所述隔离壁上捕集的所述颗粒物质的量与在所述粗孔区处的所述隔离壁上捕集的颗粒物质的量之间的差超过预定的阈值时，执行PM去除控制，所述PM去除控制将所述颗粒过滤器的温度增加到PM去除温度并且在将所述颗粒过滤器维持在氧化气氛中的同时将所述颗粒过滤器的温度至所述PM去除温度以便去除所述颗粒过滤器上的所述颗粒物质。优选地，当在所述颗粒过滤器上捕集的所述颗粒物质的总量超过预定上限量时或者当所述差超过所述阈值时，执行PM去除控制。优选地，在所述粗孔区处的所述隔离壁具有25μm至100μm的平均孔径大小。优选地，所述隔离壁设置有用于所述细孔区和所述粗孔区的共用基材，所述基材的孔径大小设定成使得所述灰烬能够穿过所述基材，所述基材的表面在所述细孔区处由涂层覆盖，所述基材的表面在所述粗孔区处未由涂层覆盖，并且所述涂层的孔径大小设定成使得所述颗粒物质和所述灰烬能够被捕集。能够减小颗粒过滤器被损坏的风险，而同时抑制颗粒过滤器的压力损失由于灰烬而引起的增加。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的内燃机的整体视图。图2A是颗粒过滤器的前视图。图2B是颗粒过滤器的侧视截面图。图3是隔离壁的局部放大截面图。图4是涂层的局部放大截面图。图5是用于阐释根据本专利技术的实施例的隔离壁的示意性放大图。图6是用于阐释根据本专利技术的实施例的隔离壁的示意性放大图。图7是阐释PM去除控制的时间表。图8是示出流入颗粒物质的量qPM的映射图的视图。图9是示出细孔区处的颗粒物质捕集效率TC(ZMI)的映射图的视图。图10是示出粗孔区处的颗粒物质捕集效率TC(ZMA)的映射图的视图。图11是示出用于PM去除控制的例程的流程图。具体实施方式参照图1，1表示压缩点火型的内燃机的主体，2表示气缸的燃烧室，3表示用于将燃料喷射到燃烧室2中的电子控制型的燃料喷射器，4表示进气歧管，并且5表示排气歧管。进气歧管4通过进气导管6连接至排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口，而压缩机7a的入口通过进气引入管8a连接至空气净化器9，空气流量计8布置在进气引入管8a中。在进气导管6的内部，布置了电气控制型的节气门10。进一步地，围绕着进气导管6布置有冷却装置11用于冷却流过进气导管6的内部的进气。另一方面，排气歧管5连接至排气涡轮增压器7的排气涡轮机7b的入口，而排气涡轮机7b的出口通过排气管12连接至颗粒过滤器13。排气歧管5和进气歧管4通过排气再循环通道(此后称作“EGR”)16彼此连接。在EGR通道16内部，布置了电气控制型的EGR控制阀17。进一步地，在EGR通道16周围布置有冷却装置18用于冷却流过EGR通道16内部的EGR气体。另一方面，每个燃料喷射器3通过燃料流道19连接至共轨20。所述共轨20通过电气控制型的可变排放燃料泵21连接至燃料罐22。储存在燃料罐22中的燃料由燃料泵31供给到共轨20的内部。供给至共轨20的燃料通过燃料流道19供给至燃料喷射器3。注意，在未示出的另一实施例中，内燃机1由火花点火型的内燃机组成。电子控制单元30由数字计算机组成，其设置有通过双向总线31连接在一起的部件，诸如ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微处理器)34、输入端口35和输出端口36。在颗粒过滤器13处，附接了压差传感器14用于检测颗粒过滤器13两端的压差。空气流量计8和压差传感器14的输出信号通过对应的AD转换器37输入至输入端口35。进一步地，加速器踏板40连接至载荷传感器41，其产生与加速器踏板40的下压量L成正比的输出电压。载荷传感器41的输出电压通过对应的AD转换器37输入至输入端口35。而且，输入端口35连接至曲柄角传感器4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的排气净化系统，其在发动机排气通道中布置有用于捕集包含在排气中的颗粒物质的颗粒过滤器，其中所述颗粒过滤器设置有交替布置的排气流入通道和排气流出通道以及将这些排气流入通道和排气流出通道彼此隔离的多孔的隔离壁，细孔区被界定在所述隔离壁的上游侧，粗孔区被界定在所述隔离壁的下游侧，所述隔离壁的在所述细孔区中的孔径大小设定成便于所述颗粒物质和灰烬能够在所述细孔区处由所述隔离壁捕集，所述隔离壁的在所述粗孔区中的孔径大小设定成便于灰烬能够在所述粗孔区处穿过所述隔离壁，并且所述细孔区处的所述隔离壁和所述粗孔区处的所述隔离壁整体地形成，其特征在于，当在所述细孔区处的所述隔离壁上捕集的所述颗粒物质的量与在所述粗孔区处的所述隔离壁上捕集的颗粒物质的量之间的差超过预定的阈值时，执行PM去除控制，所述PM去除控制将所述颗粒过滤器的温度增加到PM去除温度并且在将所述颗粒过滤器维持在氧化气氛中的同时将所述颗粒过滤器的温度维持至所述PM去除温度以便去除所述颗粒过滤器上的所述颗粒物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.18 JP 2013-2382101.一种用于内燃机的排气净化系统，其在发动机排气通道中布置有用于
捕集包含在排气中的颗粒物质的颗粒过滤器，其中所述颗粒过滤器设置有交
替布置的排气流入通道和排气流出通道以及将这些排气流入通道和排气流出
通道彼此隔离的多孔的隔离壁，细孔区被界定在所述隔离壁的上游侧，粗孔
区被界定在所述隔离壁的下游侧，所述隔离壁的在所述细孔区中的孔径大小
设定成便于所述颗粒物质和灰烬能够在所述细孔区处由所述隔离壁捕集，所
述隔离壁的在所述粗孔区中的孔径大小设定成便于灰烬能够在所述粗孔区处
穿过所述隔离壁，并且所述细孔区处的所述隔离壁和所述粗孔区处的所述隔
离壁整体地形成，其特征在于，当在所述细孔区处的所述隔离壁上捕集的所
述颗粒物质的量与在所述粗孔区处的所述隔离壁上捕集的颗粒物质的量之间
的差超过预定的阈值时，执行PM去除控制，所述PM去除控...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井大地，伊藤和浩，西冈宽真，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP