微颗粒捕集过滤器状态检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术的微颗粒捕集过滤器状态检测装置为对过滤器的状态进行检测的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对排气中的微颗粒进行捕集，为了精确地进行该过滤器的状态判定，其具备：检测在排气流通流路上的过滤器的上游侧产生的第一压力的第一压力检测单元、检测在排气流通流路上的过滤器的下游侧产生的第二压力的第二压力检测单元、以及判定过滤器的状态的过滤器状态判定单元，过滤器状态判定单元由演算部和存储部构成，将由第一及第二压力检测单元检测出的第一及第二压力值存储在存储部，将由第一及第二压力检测单元检测出的第一及第二压力值从存储部发送至演算部，并且在演算部通过对第一及第二压力值分别进行傅立叶变换、并对由该傅立叶变换而得到的处于预定频率的频谱强度和/或相位进行比较来判定过滤器的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微颗粒捕集过滤器状态检测装置
本专利技术涉及一种微颗粒捕集过滤器状态检测装置，是关于一种适于基于过滤器前后的压カ来判定该过滤器的状态的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对流通于排气流通流路的排气中所包含的微颗粒进行捕集。
技术介绍
以往，已知ー种为了对从柴油发动机排出的以C(碳)为主的微颗粒(PM)进行捕集，而具备由多孔陶瓷构成的微颗粒捕集过滤器(DPF:diesel particulate filter)的系统。随着柴油发动机的持续的使用，DPF中逐渐堆积PM。为了防止DPF的开裂等或PM向DPF下游侧的漏出，DPF中所堆积的PM在适当的时刻被燃烧而被氧化除去。因此，堆积有PM的DPF在适当的时刻被再生。为了对DPF测定PM堆积量并使该PM的燃烧时机适合，考虑在DPF的上游侧排气流通流路及下游侧排气流通流路上分别设置压カ传感器，井分别计算出各压カ传感器的输出的交流分量的大小之比及直流分量之差(例如參见专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开昭60 - 85214号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的课题然而，对于上述专利文献I所记载的測定系统，在DPF的状态判定中会产生误差，很难称得上是高精度的检测装置。本专利技术鉴于上述问题，其目的在于提供一种能够精确地对过滤器的状态进行判定的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对排气中的微颗粒进行捕集。用于解决上述课题的手段经本专利技术的专利技术人对产生上述误差的原因进行深入研究，查明其原因为柴油发动机的排气脉动。排气流通流路内的压カ由于柴油发动机的排气脉动而大幅变动。并且，该压力中包含与发动机转速相对应的基波的同时，还包含对应该基波的高次谐波成分。另外，DPF下游侧的压カ相对于DPF上游侧的压カ产生相位的偏差(作为时间的偏差而显现)。对于专利文献I所记载的技木，由于未进行DPF上游侧的压カ值与DPF下游侧的压カ值的相位调和(调和时间的偏差)，因此难以基于两压力值来对DPF的状态、也即PM堆积精确地进行判定。为了达到上述目的，本专利技术的微颗粒捕集过滤器状态检测装置为对过滤器的状态进行检测的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对包含在流通于排气流通流路中的排气中的微颗粒进行捕集，其具备:第一压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的上游侧产生的第一压カ；第二压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的下游侧产生的第二压カ；以及过滤器状态判定単元，判定所述过滤器的状态，所述过滤器状态判定単元由演算部和存储部构成，将由所述第一及第ニ压カ检测单元检测出的所述第一及第ニ压カ值存储在所述存储部，将由所述第一及第ニ压カ检测单元检测出的所述第一及第ニ压カ值从所述存储部发送至所述演算部，并且在所述演算部通过对所述第一及第ニ压カ值分别进行傅立叶变换、并对由该傅立叶变换而得到的处于预定频率的频谱强度(spectral intensity)和/或相位进行比较来判定所述过滤器的状态。另外，为了达到上述目的，本专利技术的微颗粒捕集过滤器状态检测装置为对过滤器的状态进行检测的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对包含在流通于排气流通流路中的排气中的微颗粒进行捕集，其具备:第一压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的上游侧产生的第一压カ；第二压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的下游侧产生的第二压カ；第一傅立叶变换单元，对由所述第一压カ检测单元检测出的所述第一压カ值进行傅立叶变换；第二傅立叶变换单元，对由所述第二压カ检测单元检测出的所述第二压カ值进行傅立叶变换；比较单元，将由所述第一傅立叶变换单元得到的处于预定频率的频谱强度和/或相位与由所述第二傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位进行比较；以及过滤器状态判定単元，基于由所述比较单元得到的比较结果来判定所述过滤器的状态。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，所述过滤器状态判定单元可以基于由所述第一傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位与由所述第二傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位之比，来推定由所述过滤器所捕集的所述微颗粒的堆积量。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，可以具备过滤器再生指示単元，当由所述过滤器状态判定単元推定的所述堆积量达到预定量时，所述过滤器再生指示単元指示所述过滤器的再生。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，所述过滤器状态判定单元可以基于由所述第一傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位与由所述第二傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位之比的、从该过滤器的初始状态下的值到该过滤器的再生实施后的值的变化，来推定在所述过滤器中堆积的不燃烧残留物量。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，所述过滤器状态判定单元可以基于由所述第一傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位与由所述第二傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位之比的变化，来判定或推定所述过滤器的异常或故障。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，所述预定频率可以是与内燃机的转速相对应的频率。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，所述预定频率可以是内燃机的转速的基频。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，所述预定频率可以是比内燃机的转速的基频高的高频率。另外，在上述微颗粒捕集过滤器状态检测装置中，利用所述第一压カ检测单元来检测所述第一压カ的时间间隔及利用所述第二压カ检测单元来检测所述第二压カ的时间间隔可以优选均比处于内燃机的转速的基频的周期短的时间间隔。专利技术的效果根据本专利技术，能够精确地进行捕集排气中的微颗粒的过滤器的状态判定。【附图说明】图1是具备作为本专利技术的一个实施方式的微颗粒捕集过滤器状态检测装置的系统的整体结构图。图2是在作为本专利技术的一个实施方式的微颗粒捕集过滤器状态检测装置中所执行的控制流程的一个例子的流程图。图3是表示在作为本专利技术的一个实施方式的微颗粒捕集过滤器状态检测装置中FFT(快速傅立叶变换)处理前后的检测压カ值的时间序列数据的波形图。图4是用于对在过滤器下游侧的压カ进行FFT处理后的波形相对于对在过滤器上游侧的压カ进行FFT处理后的波形发生衰减、增长进行说明的图。图5是用于对根据在过滤器中所堆积的PM的堆积量，在过滤器下游侧的FFT波形相对于过滤器上游侧的FFT波形的衰减程度不同进行说明的图。图6是表示在过滤器中所堆积的PM的堆积量、和关于在过滤器下游侧的压カ的频谱强度与关于在过滤器上游侧的压カ的频谱强度之比的关系的一个例子的图。【具体实施方式】在根据专利文献I ((日本)特开昭60-85214号公报)中公开的基于现有的内燃机用过滤器再生装置的DPF中堆积的微颗粒的堆积量的检测方法中，存在堆积于DPF的微颗粒的堆积量的检测精度变低的问题。对该微颗粒的堆积量的检测精度变低的原因进行了研究。查明了排气流通流路内的压カ由于柴油发动机的排气脉动而大幅变动，DPF上游侧的压カ值与DPF下游侧的压カ值之间产生相位的偏差(作为时间的偏差显现)的事实。然而，对于专利文献I所记载的技术，在对DPF中堆积的微颗粒的堆积量进行检测时，由于是利用D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微颗粒捕集过滤器状态检测装置，其为对过滤器的状态进行检测的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对包含在流通于排气流通流路中的排气中的微颗粒进行捕集，其特征在于，所述微颗粒捕集过滤器状态检测装置具备：第一压力检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的上游侧产生的第一压力；第二压力检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的下游侧产生的第二压力；以及过滤器状态判定单元，判定所述过滤器的状态，所述过滤器状态判定单元由演算部和存储部构成，将由所述第一及第二压力检测单元检测出的所述第一及第二压力值存储在所述存储部，将由所述第一及第二压力检测单元检测出的所述第一及第二压力值从所述存储部发送至所述演算部，并且在所述演算部通过对所述第一及第二压力值分别进行傅立叶变换、并对由该傅立叶变换而得到的处于预定频率的频谱强度和/或相位进行比较来判定所述过滤器的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.06 JP 2011-1503741.一种微颗粒捕集过滤器状态检测装置，其为对过滤器的状态进行检测的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对包含在流通于排气流通流路中的排气中的微颗粒进行捕集，其特征在于，所述微颗粒捕集过滤器状态检测装置具备: 第一压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的上游侧产生的第一压力； 第二压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的下游侧产生的第二压力；以及 过滤器状态判定単元，判定所述过滤器的状态， 所述过滤器状态判定単元由演算部和存储部构成， 将由所述第一及第二压カ检测单元检测出的所述第一及第二压カ值存储在所述存储部， 将由所述第一及第二压カ检测单元检测出的所述第一及第二压カ值从所述存储部发送至所述演算部，并且 在所述演算部通过对所述第一及第二压カ值分别进行傅立叶变换、并对由该傅立叶变换而得到的处于预定频率的频谱强度和/或相位进行比较来判定所述过滤器的状态。2.一种微颗粒捕集过滤器状态检测装置，其为对过滤器的状态进行检测的微颗粒捕集过滤器状态检测装置，该过滤器对包含在流通于排气流通流路中的排气中的微颗粒进行捕集，其特征在于，所述微颗粒捕集过滤器状态检测装置具备: 第一压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的上游侧产生的第一压力； 第二压カ检测单元，检测在所述排气流通流路上的所述过滤器的下游侧产生的第二压力； 第一傅立叶变换单元，对由所述第一压カ检测单元检测出的所述第一压カ值进行傅立叶变换； 第二傅立叶变换单元，对由所述第二压カ检测单元检测出的所述第二压カ值进行傅立叶变换； 比较单元，将由所述第一傅立叶变换单元得到的处于预定频率的频谱强度和/或相位与由所述第二傅立叶变换单元得到的处于所述预定频率的频谱强度和/或相位进行比较；以及 过滤器状态判定単元，基于由所述比较単元得到的比较结果来判定所述过滤器的状态。3.根据权利要求1或2所述的微颗粒捕集过滤器状态检测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：山川高史，石井泰博，箕浦大祐，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：
国别省市：