柴油发动机制造技术

本发明专利技术提供一种能够根据运转状态高效地进行柴油微粒过滤器再生的柴油发动机。由柴油发动机的ECU的再生控制包括：当PM堆积量超过第一阈值时将PM以300[℃]以上燃烧20[min]而去除的第一再生；当在PM堆积量超过第一阈值的状态下经过了第一设定时间时或者每100[h]，使用后喷射将PM以约560[℃]燃烧30[min]而将灰分以外的PM完全地去除的第二再生；当在PM堆积量超过第二阈值的状态下紧急再生开始开关被按下了时，或者当在从上次实施的第二再生或者第三再生后经过了50[h]以上的状态下紧急再生开始开关被按下了时，使用后喷射将PM以约600[℃]燃烧15[min]而将灰分以外的PM完全地去除的第三再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及柴油发动机，特别地涉及柴油发动机所具备的排气浄化装置。
技术介绍
一直以来，在柴油发动机上设有排气浄化装置，该排气浄化装置具备捕集其排气气体中含有的颗粒状物质(以下，记为“PM”)的柴油微粒过滤器(以下，记为“DPF”)。前述DPF例如为由陶瓷构成的蜂窝状构造的多孔质部件，通过使排气气体在其内部经过而捕集PM，净化排气气体。在上述那样的柴油发动机中，在由排气浄化装置浄化排气气体的过程中，PM堆积 在DPF的内部，引起排气浄化装置的机能下降，不仅如此，还由于排气阻力的増加等而可能会带给柴油发动机坏的影响。为此，控制进行DPF的再生，以定期地去除DPF中堆积的PM。该DPF的再生是在基于排气气体的流动方向的DPF的上游侧和下游侧的压カ差(以下，简记为“DPF前后的压カ差”)推断的PM的堆积量超过规定的阈值的情况下进行的。但是，在PM中，除了含有可以燃烧去除的灰尘等可燃成分，还含有来自燃料添加齐U、润滑油添加剂等的灰分(日文ァッシュ)。由于该灰分无法燃烧去除，若向DPF的堆积发展，则根据DPF前后的压カ差推断的PM的堆积量与实际堆积的PM的堆积量的背离变大，产生无法恰当地进行DPF的再生等的问题。为了解决这种问题，在专利文献I中公开了如下技术根据柴油发动机的运转时间推断灰分在DPF中的堆积量，在刚刚进行DPF的再生之后，将根据DPF前后的压カ差推断的PM的堆积量视为灰分的堆积量，通过高精度地计算灰分的堆积量，适当地进行DPF再生。但是，专利文献I记载的技术只在根据DPF前后的压カ差推断的PM的堆积量超过规定的阈值时，利用后喷射(日文ボス卜噴射)等燃烧去除PM。也就是，由于没有考虑柴油发动机的运转状态、排气气体的温度等，因此无法高效地进行DPF的再生，在导致由后喷射引起再生频率增加而产生的润滑油稀释以及燃料费恶化这点上是不利的。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-16684号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题本专利技术以提供能够防止润滑油稀释，并且根据运转状态高效地进行柴油微粒过滤器的再生的柴油发动机为课题。用于解决课题的手段本专利技术要解决的课题如上所述，接下来说明用于解决该课题的手段。S卩，本专利技术的柴油发动机包括氧化催化剂；柴油微粒过滤器；检测前述柴油微粒过滤器的上游侧与下游侧的压カ差的机构；基于前述压カ差推断堆积在前述柴油微粒过滤器中的颗粒状物质的量，并且基于该推断量使前述柴油微粒过滤器再生的控制机构；前述控制机构对前述柴油微粒过滤器的再生控制包括不使用后喷射而在前述氧化催化剂的活性温度区域进行再生的第一再生；使用后喷射而将除了无法燃烧去除的灰分之外的颗粒状物质完全地燃烧去除的第二再生；在非作业时通过手动操作，使用后喷射而将除了无法燃烧去除的灰分之外的颗粒状物质完全地燃烧去除的第三再生。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，在前述推断量超过第一阈值，并且发动机输出位于施加有相比进行自再生的运转区域中的负荷小若干的负荷的运转区域时，进行前述第一再生。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，当在前述推断量超过前述第一阈值的状态下，经过第一设定时间，或者每第二设定时间，发动机输出位于轻负荷且低旋转的运转区域以外的运转区域时，进行前述第二再生。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，在前述第二再生或者前述第三再生结束之后 的第三设定时间内，不能实施前述第三再生。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，如果前述推断量超过第二阈值，则发出促使前述第三再生的实施的警报。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，当在前述推断量超过第二阈值的状态下，在第四设定时间内不进行前述第三再生时，限制发动机输出。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，其特征在于，前述第二再生中的再生温度，比前述第三再生中的再生温度低若干。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，在前述第二再生及前述第三再生刚刚实施之后，将存储在前述控制机构的前述推断量归零，并且，基于前述压力差推断堆积在前述柴油微粒过滤器的灰分的量，基于该灰分的量，修正存储在前述控制机构中的、堆积在前述柴油微粒过滤器中的颗粒状物质的量和前述压力差的关系。在本专利技术的柴油发动机中，优选地，具备调整吸入空气的量的进气节流件，在前述第一再生、前述第二再生或者前述第三再生的实施时，将前述进气节流件的开度作为使排气气体的温度成为前述氧化催化剂的活性温度的开度，之后控制为使排气气体的温度成为前述第一再生、前述第二再生或者前述第三再生的目标温度的开度。专利技术效果根据本专利技术，根据堆积在柴油微粒过滤器的颗粒状物质的量，可以进行不使用后喷射的第一再生、使用后喷射的第二再生，进一步地，根据作业状态、非常时期等的状况，可以进行第三再生。从而，通过减少第二再生及第三再生的实施频率，防止后喷射导致的润滑油稀释以及燃料费的恶化。根据本专利技术，可以使第一再生的实施高效率化。从而，防止燃料费的恶化。根据本专利技术，通过使用后喷射，能够使在第一再生中未能充分地再生的堆积在柴油微粒过滤器中的颗粒状物质充分地再生，能够防止由于颗粒状物质过剩地堆积到柴油微粒过滤器中而引起的失控(日文暴走)再生。另外，通过定期地进行使用后喷射的再生，能够降低堆积到柴油微粒过滤器中的颗粒状物质的量的推断误差。根据本专利技术，可以防止无限制地实施第三再生。从而，能够防止后喷射导致的柴油发动机的润滑油稀释。根据本专利技术，可以促使作业者实施第三再生，并且可以使作业者容易地识别。根据本专利技术，可以促使作业者实施第三再生。另外，可以防止失控再生。根据本专利技术，即使在发动机负荷变动剧烈的作业环境下，也可以防止氧化催化剂的过度升温导致的热老化，并且可以ー边持续作业一边进行再生。根据本专利技术，在计算堆积在柴油微粒过滤器中的颗粒状物质的量时，考虑了灰分的堆积量，可以防止过度地实施第一再生、第二再生或者第三再生。根据本专利技术，可以降低碳氢化合物的排出量。附图说明图I为表示根据本专利技术的柴油发动机的结构的概略图。图2为表示控制面板的结构的图。图3为表示第一再生、第二再生和第三再生之间的关系的图。图4为表示再生控制的流程图。图5为表示自再生区域和第一再生区域的图。图6为表示在再生时采用进气节流件的开度变更情况下的进气节流件的开度变更的时机的图。图7为表示第二再生区域的图。具体实施例方式以下，參照图I 图3，对根据本专利技术的一个实施方式的柴油发动机I进行说明。如图I所示，柴油发动机I为直喷式直列四气缸的柴油发动机，由发动机主体2、进气通路3、排气通路4、EGR装置5、排气浄化装置6、控制面板7以及E⑶8等构成。发动机主体2通过将燃料供给到被压缩了的空气而使其燃烧，由该燃烧产生的膨胀能量得到旋转动力。发动机主体2具备气缸体，其包括为筒状的气缸、可滑动地设在该气缸内部的活塞；气缸盖，其以堵塞前述气缸的开ロ的方式安装在前述气缸体上。在前述活塞和前述气缸和前述气缸盖之间形成有燃烧室21。燃烧室21为在前述活塞、前述气缸和前述气缸盖之间形成的空间，燃料由设在前述气缸盖的燃料喷射阀22被喷射到燃烧室21中。在本实施方式中，在发动机主体2形成有4个燃烧室21。燃料喷射阀22与燃烧室21相同数量地设在前述气缸盖上，分别以能够将燃料喷射到各燃烧室21中的方式配置。燃料喷射阀22可以以适宜的次数及时期进行燃料的喷射，可以通过变更该燃料喷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.21 JP 2009-2428031.一种柴油发动机，该柴油发动机具备氧化催化剂；柴油微粒过滤器；检测前述柴油微粒过滤器的上游侧与下游侧的压力差的机构；基于前述压力差推断堆积在前述柴油微粒过滤器中的颗粒状物质的量，并且基于该推断量使前述柴油微粒过滤器再生的控制机构，其特征在于， 前述控制机构对前述柴油微粒过滤器的再生控制包含不使用后喷射而在前述氧化催化剂的活性温度区域进行再生的第一再生；使用后喷射而将除了无法燃烧去除的灰分之外的颗粒状物质完全地燃烧去除的第二再生；在非作业时通过手动操作使用后喷射将除了无法燃烧去除的灰分之外的颗粒状物质完全地燃烧去除的第三再生。2.如权利要求I所述的柴油发动机，其特征在于，当前述推断量超过第一阈值且发动机输出处于施加有比进行自再生的运转区域中的负荷小若干的负荷的运转区域时，进行前述第一再生。3.如权利要求2所述的柴油发动机，其特征在于，当在前述推断量超过前述第一阈值的状态下经过第一设定时间或者每第二设定时间发动机输出处于轻负荷且低旋转的运转区域以外的运转区域时，进行前述第二再生。4.如权利要求I所述的柴油发动机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：大桥浩，福田智宏，富樫太一，
申请(专利权)人：洋马株式会社，
类型：发明
国别省市：