排氣凈化裝置的異常判斷裝置及異常判斷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種排氣凈化裝置的異常判斷裝置及排氣凈化裝置的異常判斷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年，在液壓挖掘機或輪式裝載機等建筑機械，客車、載貨卡車、自卸車輛、公路卡車(才y 口一卜''卜歹、y夕)等運輸車輛，定置型發(fā)電機等具有柴油發(fā)動機等的內(nèi)燃機的車輛或機械中，配置有排氣凈化處理裝置，該排氣凈化處理裝置利用Diesel ParticulateFilter(柴油機微粒過濾器，DPF)從內(nèi)燃機排出的排氣中除去微粒物(ParticulateMatter (PM))。該排氣凈化裝置在DPF所使用的過濾器中具有檢測排氣的入口側(cè)的壓力與出口側(cè)的壓力的壓差的壓力傳感器(壓差傳感器)并基于該壓力傳感器檢測出的壓差，推算過濾器中的PM的堆積量。例如，在專利文獻1、2中記載了判斷壓力傳感器或與壓力傳感器連接的壓力導(dǎo)入用軟管的異常的結(jié)構(gòu)。
[0003]S卩，在專利文獻I中，為了診斷與DPF的壓力傳感器連接的壓力導(dǎo)入軟管的破損，使用基于過濾器的排氣入口側(cè)和出口側(cè)的溫度的DPF異常的判斷結(jié)果和壓力傳感器對壓差的檢測結(jié)果，判斷軟管破損的異常。
[0004]在專利文獻2中，在與過濾器出口側(cè)連接的配管上設(shè)置切換閥，從而使過濾器能夠向大氣開放，基于此時過濾器上游側(cè)的壓力變化來判斷壓力傳感器的異常。
[0005]因此，根據(jù)專利文獻I和專利文獻2，在判斷壓力不能正常地導(dǎo)入壓力傳感器或壓力傳感器自身存在異常的情況下，能夠利用表示該異常的報告通知操作人員。收到通知的操作人員與服務(wù)人員聯(lián)絡(luò)，從而服務(wù)人員能夠進行更換壓力傳感器或軟管等的維護。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:(日本)特開2013-2366號公報
[0009]專利文獻2:(日本)特開2008-111409號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0011]然而，在寒冷地區(qū)運行的車輛或機械，在低溫狀態(tài)下起動發(fā)動機時，有時會發(fā)出表示排氣凈化裝置的壓力傳感器異常的報告。在這種情況下，操作人員使建筑機械停止工作，聯(lián)系服務(wù)人員進行檢查。
[0012]可是，人們發(fā)現(xiàn)發(fā)動機低溫狀態(tài)下的起動時的壓力傳感器的異常，很少是由壓力傳感器自身發(fā)生故障引起的，大多數(shù)情況下是由壓力導(dǎo)入用配管內(nèi)的冷凝水凍結(jié)，壓力不能正常地導(dǎo)入壓力傳感器所造成的。在這種情況下，通常經(jīng)過一段時間外部空氣溫度上升，或工作中的排氣引起排氣凈化裝置的溫度上升，凍結(jié)的冷凝水逐漸解凍，因此壓力逐漸導(dǎo)入壓力傳感器，壓力傳感器的功能恢復(fù)，從而異常解除。
[0013]然而，在專利文獻1、2中，對凍結(jié)引起的壓力傳感器的異常沒有任何描述，只要判斷為異常，就進行通知，而不管原因如何。因此，盡管直接繼續(xù)運行，異常就會消除的可能性較高，仍然會呼叫服務(wù)人員，從而車輛或機械停止工作而被實施檢查，因此導(dǎo)致車輛或機械的運轉(zhuǎn)率降低的問題。
[0014]本發(fā)明的目的在于提供一種排氣凈化裝置的異常判斷裝置及排氣凈化裝置的異常判斷方法，能夠判斷壓力傳感器的異常是否由凍結(jié)引起，從而維持車輛或機械的運轉(zhuǎn)率。
[0015]用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
[0016]本發(fā)明的排氣凈化裝置的異常判斷裝置具有:過濾裝置，其設(shè)置于從內(nèi)燃機排出的排氣的排氣通路，除去排氣中所含有的殘留物質(zhì)；壓力測量裝置，其設(shè)置于所述過濾裝置，測量排氣的壓力。所述排氣凈化裝置的異常判斷裝置的特征在于，包括:使用可否判斷部，基于排氣流量及由所述壓力測量裝置所測量到的壓力判斷該壓力測量裝置是否能夠使用；凍結(jié)狀態(tài)判斷部，其判斷所述壓力測量裝置是否凍結(jié)；異常判斷部，其在由所述使用可否判斷部判斷為所述壓力測量裝置不能使用，并且，所述由凍結(jié)狀態(tài)判斷部判斷為所述壓力測量裝置沒有凍結(jié)的情況下，判斷為所述壓力測量裝置存在異常。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，使用可否判斷部判斷壓力測量裝置是否不能使用。在使用可否判斷部判斷為壓力測量裝置不能使用的情況下，凍結(jié)狀態(tài)判斷部判斷不能使用的原因是否由凍結(jié)造成。壓力測量裝置具有壓力傳感器和將排氣等的壓力導(dǎo)入該壓力傳感器的壓力導(dǎo)入用配管。并且，在水蒸汽在壓力測量裝置內(nèi)冷凝，且該冷凝水在壓力傳感器或配管內(nèi)凍結(jié)時，壓力不能導(dǎo)入到壓力傳感器，從而使壓力測量裝置不能正常地測量排氣等的壓力。這樣，壓力測量裝置除了判斷壓力傳感器發(fā)生故障或配管破損而不能使用的情況之外，還判斷由凍結(jié)引起的不能使用的情況。
[0018]并且，在凍結(jié)狀態(tài)判斷部判斷為所述原因是由凍結(jié)引起的情況下，異常判斷部能夠判斷為異常不是由壓力傳感器故障或?qū)毫?dǎo)入壓力傳感器的配管等破損引起，而是由凍結(jié)導(dǎo)致，只要凍結(jié)部分解凍，壓力測量裝置即可正常工作，不需要修理或更換壓力測量裝置。在這種情況下，異常判斷裝置不向壓力測量裝置報告存在異常，操作人員不呼叫服務(wù)人員就能夠繼續(xù)使用排氣凈化裝置。
[0019]與此相對，異常判斷部在壓力測量裝置不能使用的原因不是由凍結(jié)引起的情況下，判斷為壓力傳感器自身或配管等存在異常。因此，異常判斷裝置能夠向操作人員報告存在異常，從而能夠進行壓力傳感器或配管的修理或更換。
[0020]因此，異常判斷部在由使用可否判斷部判斷為壓力測量裝置不能使用，并且由凍結(jié)狀態(tài)判斷部判斷為壓力測量裝置沒有凍結(jié)的情況下，判斷壓力測量裝置存在異常。因此，在判斷壓力測量裝置凍結(jié)的情況下，異常判斷部不判斷為存在異常，從而能夠使車輛或機械繼續(xù)工作，維持良好的運轉(zhuǎn)率。
[0021]在本發(fā)明的排氣凈化裝置的異常判斷裝置中，優(yōu)選還具有異常通知部，在由所述異常判斷部判斷為所述壓力測量裝置存在異常的情況下，所述異常通知部通知所述壓力測量裝置的異常。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，能夠向操作人員通知沒有發(fā)生凍結(jié)情況下的壓力測量裝置的異常。因此，操作人員能夠把握由凍結(jié)以外的原因引起的壓力測量裝置的異常，從而使車輛或機械停止。因此，能夠防止排氣凈化裝置在壓力測量裝置存在異常的狀況下工作。
[0023]在本發(fā)明的排氣凈化裝置的異常判斷裝置中，優(yōu)選所述壓力測量裝置是測量所述過濾裝置所使用的過濾器的排氣入口側(cè)壓力與出口側(cè)壓力的壓差的壓力測量裝置，所述使用可否判斷部基于排氣流量及由所述壓力測量裝置測量到的壓差判斷所述壓力測量裝置是否能夠使用。
[0024]在排氣凈化裝置中，如果捕集到的PM等殘留物質(zhì)的堆積量增加則過濾器會發(fā)生篩眼堵塞，因此進行燃燒捕集到的殘留物質(zhì)而除去過濾器的篩眼堵塞的再生處理。而且，所述過濾器中的殘留物質(zhì)的堆積量，通常是通過排氣流量及所述壓力測量裝置的壓力傳感器所測量到的壓差推算出的。在這里，在壓力測量裝置存在異常或處于凍結(jié)狀態(tài)而不能使用的情況下，相對于排氣流量的壓差表示為異常值，因此能夠容易地判斷壓力測量裝置處于不能使用的狀態(tài)。
[0025]在本發(fā)明的排氣凈化裝置的異常判斷裝置中，所述凍結(jié)狀態(tài)判斷部可以具有測量大氣溫度或所述壓力測量裝置的溫度的溫度傳感器，在由所述溫度傳感器測量到的溫度比設(shè)定溫度高的情況下，判斷為所述壓力測量裝置沒有凍結(jié)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，凍結(jié)狀態(tài)判斷部具有測量大氣溫度的溫度傳感器或測量壓力測量裝置的溫度的溫度傳感器，并且判斷所述溫度傳感器所測量的溫度(大氣溫度或壓力測量裝置的溫度)是否比設(shè)定溫度高。作為所述設(shè)定溫度，設(shè)定為冷凝水凍結(jié)的可能性低的溫度，例如10°C等，在測量溫度比設(shè)定溫度高的情況下能夠判斷壓力測量裝置沒有凍結(jié)。
[0027]需要說明的是，作為測量壓力測量裝置的溫度的溫度傳感器，可以構(gòu)成為在壓力測量裝置的壓力傳感器的配置部分或配管內(nèi)組裝溫度傳感器，也可以構(gòu)成為在壓力測量裝置所配置的空間內(nèi)配置溫度傳感器。
[0028]另外，測量大氣溫度的溫度傳感器配置在車輛的車體等難以受到內(nèi)燃機的熱的影響的部位即可。壓力測量裝置存在凍結(jié)的可能性是由于大氣溫度低，車輛或機械停止而排氣凈化裝置或壓力測量裝置被大氣冷卻。因此，在大氣溫度原本就是凍結(jié)的可能性低的溫度，例如10°C以上的情況下，能夠判斷壓力測量裝置沒有凍結(jié)。因此，即使不直接測量壓力測量裝置的溫度，通過測量大氣溫度，也能夠判斷壓力測量裝置凍結(jié)的可能性。
[0029]在本發(fā)明的排氣凈化裝置的異常判斷裝置中，所述凍結(jié)狀態(tài)判斷部可以具有測量所述內(nèi)燃機從起動開始所經(jīng)過的時間的計時器，在由所述計時器測量到的時間超過設(shè)定時間的情況下，判斷所述壓力測量裝置沒有凍結(jié)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，凍結(jié)狀態(tài)判斷部由計時器測量內(nèi)燃機從起動開始所經(jīng)過的時間，判斷測量到的時間是否超過設(shè)定時間。作為所述設(shè)定時間，設(shè)定為即使在壓力測量裝置凍結(jié)的情況下，通過將設(shè)定時間設(shè)定為在壓力測量裝置凍結(jié)的冷凝水被排氣加熱而解凍的時間，例如八小時，從而在所述測量到的時間超過設(shè)定時間的情況下，也能夠判斷壓力測量裝置沒有凍結(jié)。
[0031]本發(fā)明的排氣凈化裝置包括:過濾裝置，其設(shè)置于從內(nèi)燃機排出的排氣的排氣通路，除去排氣中所含有的殘留物質(zhì)；壓力測量裝置，其設(shè)置于所述過濾裝置，測量排氣的壓力；所述排氣凈化裝置的異常判斷方法的特征在于，包括以下步驟:基于排氣流量及由所述壓力測量裝置測量到的壓力判斷該壓力測量裝置是否能夠使用；在判斷為所述壓力測量裝置不能使用的情況下，判斷所述壓力測量裝置是否凍結(jié)；在判斷為所述壓力測量裝置沒有凍結(jié)的情況下，判斷為所述壓力測量裝置存在異常。
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