本发明专利技术的微颗粒捕集过滤器状态检测装置具备：为了精确地进行对排气中的微颗粒进行捕集的过滤器的状态判定的、第一压力检测单元，检测在排气流通路径上的过滤器的上游侧产生的第一压力；第二压力检测单元，检测在排气流通路径上的过滤器的下游侧产生的第二压力；第一傅立叶变换单元，对由第一压力检测单元检测出的第一压力值进行傅立叶变换；第二傅立叶变换单元，对由第二压力检测单元检测出的第二压力值进行傅立叶变换；比较单元，将由第一傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位以及处于预定频率的频谱强度和/或相位、与由第二傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位以及处于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单元，基于由比较单元得到的比较结果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力来判定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路径的排气中所包含的微颗粒进行捕集。
技术介绍
以往，已知一种为了对从柴油发动机排除的以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的开裂等或向DPF下游侧的PM的露出，DPF中所堆积的PM在适当的时刻被燃烧而被氧化除去。另外，如果在DPF中堆积一定量的PM之前实施DPF的再生，则会引起燃耗的恶化。因此，堆积有PM的DPF在适当的时刻被再生。为了对DPF的PM堆积量进行测定并使该PM的燃烧时机适合，考虑在DPF的上游侧排气流通路径及下游侧排气流通路径上分别设置压力传感器，并分别计算出各压力传感器的输出的交流分量的大小之比及直流分量之差(例如参见专利文献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
专利技术要解决的课题然而，对于上述专利文献I所记载的测定系统，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在排气的低流区域及高流区域两者中精确地进行捕集排气中的微颗粒的过滤器的状态判定的微颗粒捕集过滤器状态检测>J-U ρ?α装直。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锐意研究，查明其原因为柴油发动机的排气脉动。排气流通路径内的压力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对应的基本波的同时，还包含对应该基本波的高次谐波成分。另外，DPF下游侧的压力相对于DPF上游侧的压力产生相位的偏差(作为时间的偏差而显现)。对于专利文献I所记载的技术，由于未进行DPF上游侧的压力值与DPF下游侧的压力值的相位调和(调和时间的偏差)，因此难以基于两压力值来精确地进行DPF的状态、也即PM堆积的判定。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对过滤器的状态进行检测，该过滤器对包含在流通于排气流通路径中的排气中的微颗粒进行捕集，该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路径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路径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，将由所述第一压力检测单元及第二压力检测单元检测出的所述第一压力及第二压力的值存储在所述存储部，将由所述第一压力检测单元及第二压力检测单元检测出的所述第一压力及第二压力的值从所述存储部发送至所述演算部，并且，在所述演算部中，通过利用比较单元来判定所述过滤器的状态，其中，该比较单元将由第一傅立叶变换单元及第二傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度(spectral intensity)和/或相位、以及处于预定频率的频谱强度和/或相位进行比较，该第一傅立叶变换单元及第二傅立叶变换单元对所述第一压力及第二压力的值分别进行傅立叶变换。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对过滤器的状态进行检测，该过滤器对包含在流通于排气流通路径中的排气中的微颗粒进行捕集，该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路径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路径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，对由所述第一压力检测单元检测出的所述第一压力的值进行傅立叶变换；第二傅立叶变换单元，对由所述第二压力检测单元检测出的所述第二压力的值进行傅立叶变换；比较单元，将由所述第一傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位以及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零频率的频谱强度和/或相位以及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单元，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，所述比较单元也可以具有:第一和计算单元，计算由所述第一傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位与处于所述预定频率的频谱强度和/或相位之和；第二和计算单元，计算由所述第二傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位与处于所述预定频率的频谱强度和/或相位之和；以及差计算单元，计算由所述第一和计算单元计算出的和与由所述第二和计算单元计算出的和之差，所述过滤器状态判定单元基于由所述差计算单元计算出的所述差，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比较单元得到的比较结果，来估计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单元，当由所述过滤器状态判定单元估计的所述堆积量达到预定量时，该过滤器再生指示单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比较单元得到的比较结果的、从所述过滤器的初始状态到该过滤器的再生实施后的变化，来估计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比较单元得到的比较结果的时间变化，来判定或估计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，利用所述第一压力检测单元来检测所述第一压力的时间间隔及利用所述第二压力检测单元来检测所述第二压力的时间间隔可以均比处于内燃机的转速的基频的周期短。专利技术的效果根据本专利技术，能够在排气的低流区域及高流区域两者中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)处理前后的压力值的时间序列数据的波形图。图4是比较在过滤器前后的压力波形的图。图5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分别针对过滤器上游侧的压力及过滤器下游侧的压力进行FFT处理后的频谱强度的波形图。图6是用于对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所产生效果进行说明的图。【具体实施方式】在根据专利文献1((日本)特开昭60-85214号公报)中公开的现有的内燃机用过滤器再生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微颗粒捕集过滤器状态检测装置，其对过滤器的状态进行检测，该过滤器对包含在流通于排气流通路径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路径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路径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，将由所述第一压力检测单元及第二压力检测单元检测出的所述第一压力及第二压力的值存储在所述存储部，将由所述第一压力检测单元及第二压力检测单元检测出的所述第一压力及第二压力的值从所述存储部发送至所述演算部，并且，在所述演算部中，通过利用比较单元来判定所述过滤器的状态，其中，该比较单元将由第一傅立叶变换单元及第二傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位、以及处于预定频率的频谱强度和/或相位进行比较，该第一傅立叶变换单元及第二傅立叶变换单元对所述第一压力及第二压力的值分别进行傅立叶变换。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微颗粒捕集过滤器状态检测装置，其对过滤器的状态进行检测，该过滤器对包含在流通于排气流通路径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路径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路径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， 将由所述第一压力检测单元及第二压力检测单元检测出的所述第一压力及第二压力的值存储在所述存储部， 将由所述第一压力检测单元及第二压力检测单元检测出的所述第一压力及第二压力的值从所述存储部发送至所述演算部，并且， 在所述演算部中，通过利用比较单元来判定所述过滤器的状态，其中，该比较单元将由第一傅立叶变换单元及第二傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位、以及处于预定频率的频谱强度和/或相位进行比较，该第一傅立叶变换单元及第二傅立叶变换单元对所述第一压力及第二压力的值分别进行傅立叶变换。2.一种微颗粒捕集过 滤器状态检测装置，其对过滤器的状态进行检测，该过滤器对包含在流通于排气流通路径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路径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路径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，对由所述第一压力检测单元检测出的所述第一压力的值进行傅立叶变换； 第二傅立叶变换单元，对由所述第二压力检测单元检测出的所述第二压力的值进行傅立叶变换； 比较单元，将由所述第一傅立叶变换单元得到的处于零频率的频谱强度和/或相位以及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零频率的频谱强度和/或相位以及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单元，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。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置，其特...
【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：
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