专利名称：柴油机的废气后处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种为了减少柴油机的废气中含有的有害成分特别是减少柴油机中限制的粒状物质，而装备到发动机的排气系统中的废气后处理装置及其控制装置。
背景技术：
作为环境对策的重要一环，是对车辆用发动机实施限制废气中的成为有害成分的氮氧化物(NOx)或碳化氢(HC)等的限制，另一方面，面向降低有害成分的各种技术的开发投入了很大精力。特别是，对柴油机、尤其是柴油机废气的限制近年来逐渐强化，同时，未来也存在实施更为严格的限制的倾向。柴油机为，将供给于汽缸内的空气压缩、向成为高温高压的空气中喷射燃料并使其燃烧的发动机，与汽油机相比，通常热效率较高。因此，虽然具有二氧化碳(CO2)的排出量减少一些的特性，但还是具有消减粒状物质(颗粒PM)和NOx的强烈要求。
PM为，通过向汽缸内喷射的燃料的不完全燃烧，碳或燃料的未燃烧成分作为微小粒子而被排出的物质。在柴油机中，因喷射的燃料与空气的混合不良等原因，根据其运转状态，PM的产生量会增大。特别是，以降低NOx为目的，在柴油机的汽缸内进行与空气混合并使废气再循环的所谓的EGR(废气再循环)时，由于向汽缸内供给的空气量的减少或燃烧最高温度的降低，存在着PM的产生量增多的倾向，因此PM的降低与NOx的降低具有相背离的面。
为了防止PM的排出，具有在柴油机的排气系统中装有称作柴油颗粒过滤器(DPF)的过滤器，并由该过滤器捕捉PM的技术。DPF通常在多孔质的堇青石等陶瓷体上沿轴向设有格子状划分的多个细小通路，相邻通路的出入口被交替地封住。柴油机的废气通过相邻通路间的多孔质陶瓷的壁而向下游流动，此时，捕集作为微粒子的PM。可用陶瓷纤维等耐热性纤维构成的网眼细的无纺布来代替所使用的多孔质的陶瓷体。另外，为了防止PM的排出，已知一种将在形成于陶瓷载置体上的多个通路的表面涂敷了白金、钯或铑等贵重金属构成的催化剂的氧化催化剂装置装在排气系统中的技术。废气通过氧化催化剂装置的通路流动时，在该催化剂作用下，废气中的PM与柴油机的废气中的氧反应而被氧化，转换为CO2等。也有在DPF表面载置这样的催化剂的情况。
可是，在装置有柴油机的车辆中具备的DPF中，堆积通过发动机的反复运转所捕捉到的PM。PM多量堆积时，过滤器成为被网眼堵塞的状态，具有发动机的背压上升的弊端，或者在发动机的高负载时废气成为高温时，具有堆积的PM一下子燃烧从而会给DPF带来热损伤等的弊端。为了防止这些弊端，需要适当地去除堆积的PM，进行使DPF的功能恢复的所谓DPF的再生。
作为再生手段，己知由电加热器或燃烧器等加热以使PM燃烧的方式。可是，采用了使该PM燃烧的方式时，成为了将电加热器等与DPF组合，会使DPF变得复杂且价高，同时，因再燃烧中不能捕集PM，而成为了在排气通路上并列设置多个DPF以交替地进行捕集和燃烧的系统，存在着装置大规模化的问题。为了解决该问题，近年来，关注于在DPF的废气上游设置氧化催化剂，通过氧化废气中的未燃烧成分等以使其温度上升等的作用，将捕集到DPF中的PM在发动机动作中连续地氧化和去除，以使DPF再生的方式。另外，也考虑到将催化剂涂敷到DPF的表面来代替催化剂设置于上游的方法，例如所谓地将NOx吸附还原型催化剂载置于DPF的上游表面，利用吸附和还原NOx之际产生的活性氧来将捕集到的PM连续地氧化和去除的方法。如此，在DPF的上游设有催化剂，将捕集到的PM连续地去除来进行再生的方式的DPF称作连续再生型DPF。
连续再生型DPF由于是在设置于其上游的催化剂作用下、去除PM的过滤器，与通常的催化剂装置同样地，在催化剂的活性温度以下，催化剂不能充分地发挥功能，不能进行连续的再生。作为使催化剂活性化并进行良好的再生的温度需要约350℃的温度，在柴油机的燃料喷射量少的低负载时，废气温度相当低，该运转状态如长时间继续，催化剂的温度在活性温度以下。为此，成为DPF上蓄积PM的结果，发动机的背压上升、或废气温度上升时大量PM燃烧会导致DPF熔损等。因此，即使在连续再生型DPF中，DPF上蓄积了一定量的PM时，不得不通过使废气温度上升、将催化剂活性化等的方法去除PM，这样的DPF的再生在下面称作强制再生。
使柴油机的废气温度上升中具有称作后置喷射的手段。该手段为，在从柴油机的膨胀行程到排气行程中，向发动机汽缸内喷射添加燃料，该燃料在汽缸内不燃烧，主要是通过排气管或载置于其上的催化剂氧化而燃烧，由此提高废气的温度。通常，通过在膨胀行程的结束期以後进行喷射，能够获得良好的效果。后置喷射由于是在柴油机的汽缸内原本具有的燃料喷嘴供给添加燃料，具有无需附加装置的优点。控制后置喷射的量或次数，也可对升温的废气的温度加以调整。
另外，柴油机的通常的燃料喷射、即从压缩行程的结束期到膨胀行程喷射并在发动机的汽缸内燃烧的燃料喷射的喷射时期被延迟时，未给予发动机的输出扭矩的燃料的燃烧变多的结果，废气的温度会提高。为了实现如此喷射时期的延迟，最好进行所谓的多级喷射。由于多级喷射是将燃料喷射分成多个来进行，因此，在柴油机中，通常从压缩行程的结束期到膨胀行程将连续喷射的燃料转变成分多次喷射的喷射方法，由此可容易地进行被控制的延迟喷射。
为了确保连续再生型DPF的催化剂的活性，使废气温度上升的有效手段是后置喷射或多级喷射，然而，仅凭此具有不能获得充分的温度上升的情况。为此，考虑到在连续再生型DPF的下游设置排气节流阀，在实施后置喷射等所致的强制再生时，通过减小排气节流阀的开度，使排气通路缩径，防止连续再生型DPF内的热量的发散，使之保温，由此谋求催化剂的活性化以促进DPF再生的手段。如此，将连续再生型DPF与排气节流阀组合的柴油机的废气后处理装置例如日本特开2003-343287号公报所示那样的公知技术，但在用排气节流阀使排气节流时，发动机背压会上升，作用于发动机上的负载会增大的关系下，燃料喷射量增加进而带来废气温度的上升。下面，根据图5，对如此的柴油机废气后处理装置进行说明。
图5是示意地表示出具有连续再生型DPF和排气节流阀的、驱动车辆的柴油机的示图。通过空气滤清器2和吸气管3向柴油机本体1的汽缸内供给空气。并且，在压缩行程的结束期从燃料喷嘴4向汽缸内喷射燃料，喷射的燃料与压缩的空气混合并在汽缸内燃烧以产生动力。燃烧后的废气向排气管5排出的同时，其一部分通过EGR通路6再循环到吸气管3中。再循环的目的主要在于防止NOx的产生，再循环的废气的量由EGR阀7控制。
在排气管5上设有连续再生型DPF8，而在其下游设有排气节流阀9。由电磁阀91对开闭该排气节流阀9的流体压力致动器进行控制，在柴油机的通常运转中，保持全开。连续再生型DPF8具有在陶瓷体的轴向形成多个通路的DPF81，和设置于其上游的氧化催化剂82。此外，连续再生型DPF8设有检测出DPF81的上游压力与下游压力的差压的差压传感器83，检测出氧化催化剂81的上游的废气温度的入口温度传感器84和检测出出口侧(DPF81的入口侧)的温度的出口温度传感器85，这些传感器的检测信号向发动机控制装置10(ECU)输入。
柴油机运转中，从燃料喷嘴4喷射出的燃料在汽缸内燃烧，燃烧后的废气向排气管5排气。废气通过连续再生型DPF8之际，其中的PM由形成于DPF81中的多个轴向通路间的壁面捕捉，在DPF81的下游，将去除了PM的废气送出。被捕集、堆积在DPF81上的PM在柴油机的通常运转中，在氧化催化剂82的作用下，通过成为高温的废气，与废气中的氧等化合，被氧化和去除。
可是，柴油机在长时间低负载运转的情况下，废气的温度会降低，从而氧化催化剂82的活性下降，被捕集到的PM的堆积量会增大，随之，DPF81的上游侧压力与下游侧压力的差压会增加。由氧化催化剂82的入口温度传感器84和出口温度传感器85检测出的温度降低，进而由差压传感器83检测出的差压超过预定值时，为将DPF81强制再生，ECU10输出进行后置喷射的指令，以使废气的温度上升。与此同时，为了使排气节流阀9的开度变小，ECU10向电磁阀91发出指令，进行对废气的流动强制节流的控制。
在该强制再生中，由后置喷射供给的燃料通过排气管5或氧化催化剂82氧化、燃烧，废气温度成为高温。此外，由于通过排气节流阀9使连续再生型DPF8的下游被节流，连续再生型DPF8内被保温的同时，由于作用于发动机上的负载增大，氧化催化剂82充分活性化，实现了DPF81的再生。
专利文献1日本特开2003-343287号公报正如前述，对于氧化、去除由连续再生型DPF捕集的PM中，并用后置喷射等所致的废气的高温化和排气节流阀是有效的。但是，在排气管上设置排气节流阀，以在DPF的强制再生时减小其开度时，柴油机的排气阻力会有非常大的增加，会对运转带来很大的影响。因此，在强制再生中，并用排气节流阀时，希望使车辆停车、使柴油机怠速运转。
另外，在强制再生结束并去除了由DPF捕集到的PM时，为了使柴油机恢复到通常运转，需要使排气节流阀复原为全开。可是，在连续再生型DPF的下游设置的排气节流阀中，在使其急速返回到全开时，已判明会发生刺耳的很大噪音。
使排气节流阀关闭以进行后置喷射等所致的强制再生时，高压的废气会滞留在排气管的上游侧。上述的噪音是由于随着排气节流阀的开放，滞留的废气瞬时将压力下降到大气压附近，并流入到下游的排气管中，此时产生的冲击的压力波所致的缘故。并且，连续再生型DPF等的后处理装置与排气管相比截面积较大，会贮存大容量的废气，从而噪声进一步增高。本发明的课题是降低由连续再生型DPF与排气节流阀组合的柴油机中的、排气节流阀全开复原时的噪音。
发明内容
鉴于上述技术问题，本发明的目的是，在连续再生型DPF中的强制再生结束后，降低使排气节流阀复原到全开之际的噪音，在强制再生结束了时，进行使发动机的转数降低的运转后，使排气节流阀成为全开。即，本发明的柴油机，具备连续再生型DPF，并在所述连续再生型DPF的下游侧设有排气节流阀，所述连续再生型DPF包括捕集废气中的粒状物质的柴油颗粒过滤器和设置于该柴油颗粒过滤器的上游侧的催化剂，其特征在于，为了将堆积在所述柴油颗粒过滤器上的粒状物质氧化去除、并使该过滤器再生，在使所述排气节流阀的开度较小的状态下运转所述柴油机时，在所述柴油颗粒过滤器的再生结束时刻，进行使所述柴油机的转数降低的运转后，增大所述排气节流阀的开度。
在使所述排气节流阀的开度较小的状态下运转所述柴油机执行所述柴油颗粒过滤器的再生的情况下，如技术方案2所述，希望设定成使车辆停车且将所述柴油机在怠速状态下运转。此外，如技术方案3所述，在所述柴油机的怠速状态的运转中，执行使怠速转数成为目标值的反馈控制，在结束所述柴油颗粒过滤器的再生时，使反馈控制中的目标值降低从而可使所述柴油机的转数降低。
在将所述柴油颗粒过滤器再生时，为了使废气的温度上升，促进氧化反应等，如技术方案4所述，在柴油机的膨胀行程或排气行程中，通过从燃料喷嘴喷射燃料的后置喷射，可添加燃料。
另外，将所述柴油颗粒过滤器再生时，如技术方案5所述，转移到使所述柴油机的燃料分多次喷射的喷射方法，即多级喷射，在废气温度达到预定值后，可由后置喷射添加燃料地构成。
可是，PM的产生量和对DPF的堆积量因车辆的运转状况而不同，强制再生的必要性的判断具有困难面。为此，如技术方案6所述，最好在PM在所述柴油颗粒过滤器上堆积了预定量以上时，设有将其告知给驾驶员的警报装置。
发明的效果即使是在DPF的上游设置了催化剂的连续再生型DPF，由于因废气的温度降低所致的催化剂的活性降低，也具有将DPF强制再生的必要性。在DPF的强制再生中，更有效地是并用排气节流阀，本发明为，为了DPF的强制再生，在使排气节流阀的开度较小的状态下运转柴油机时有效地降低排气节流阀返回全开之际的噪音。即，在本发明中，PM在DPF上堆积了预定量以上、使排气节流阀的开度较小并使DPF强制再生时，在其再生结束时刻，在以比再生时的发动机转数低的转数下运转柴油机后，将排气节流阀的开度变大、恢复到全开状态。在排气节流阀的开放前，使发动机的转数降低，则通过减少废气的流量和压力，来降低连续再生型DPF内的压力。为此，随着排气节流阀的开放，所产生的噪音与不实施使转数降低的运转的以往技术相比，具有大幅度降低的结果。并且，该噪音降低的手段可不添加任何特别的装置就可实施。
装备于柴油机的排气系统中的连续再生型DPF的再生在排气节流阀的开度变得较小的状态下执行时，作用于发动机上的负载增大，对于车辆的运转具有较大的影响。如技术方案2所述，该再生是在车辆停车并且将柴油机在怠速状态下运转情况下进行，则可避免对车辆运转的影响。此外，如技术方案3所述，连续再生型DPF的再生时，通过使怠速转数成为目标值的反馈控制，使柴油机运转，再生结束了时，降低该目标值并使发动机的转数降低时，可成为在稳定的运转状态下的容易实现的转数控制。
在DPF的强制再生中，为了使废气的温度上升并促进氧化反应，如技术方案4所述，通过从燃料喷嘴喷射燃料的后置喷射，添加燃料时，由于是从原本装备于柴油机上的燃料喷嘴进行供给，无需燃料添加用的特别的装置。另外，如技术方案5所述，在连续再生型DPF再生之际，开始，转移到将柴油机的燃料喷射分成多个而进行的多级喷射、并预先使废气的温度上升时，在进行后置喷射的时刻，催化剂的温度成为活性温度以上。由此，通过后置喷射添加的燃料在催化剂中产生充分的氧化反应，能够有效地燃烧去除堆积在DPF上的PM。
如技术方案6所述，PM在所述柴油颗粒过滤器上堆积了预定量以上时，设有将其告知给驾驶员的警报装置，则驾驶员能够可靠地判断强制再生的必要性，可进行适当的处置。
图1为根据本发明的柴油机的废气后处理装置的示意图。
图2为示出根据本发明控制的发动机转数的变化和连续再生型DPF的内压变化的图。
图3为示出本发明的控制的流程的流程图。
图4为示出本发明的噪音降低的频率特性的图表。
图5为示出以往的柴油机的废气后处理装置的示意图。
具体实施例方式
以下，根据附图，对本发明的柴油机的废气后处理装置进行说明。图1为本发明的柴油机的废气后处理装置的示意图，与以往例(图5)的部件、装置相对应的部分标以相同的符号。图2为示出实施了根据本发明的控制时的、柴油机转数与连续再生型DPF的内压变化的图表。
构成本发明的柴油机的废气后处理装置的基本设备及其操作与图5所示的以往装置没有特别的不同。即，在柴油机本体1的汽缸内，从燃料喷嘴4喷射出的燃料与从吸气管3供给的空气混合并燃烧，燃烧后的废气向排气管5排出。顺带地讲，柴油机具有将燃料从燃料贮藏管(共轨)通过电磁阀控制的燃料喷嘴向发动机的各汽缸喷射的、所谓的共轨(コモンレ一ル)式燃料喷射装置，对于非常高压的燃料可精密地控制喷射量、喷射时期等的同时进行喷射。
在排气管5上设置具有DPF81和在其上游的氧化催化剂82的连续再生型DPF8。DPF81为，在由堇青石等构成的多孔质陶瓷体上平行地形成多个通路、通路的入口和出口交替被封闭的称作所谓的壁流型(ウオ一ルフロ一)的蜂窝式过滤器，在废气通过通路间的壁面之际，将其中含有的PM捕集。
另外，氧化催化剂82使用在例如蜂窝状的堇青石构成的载置体表面上涂敷活性氧化铝等而形成吸收涂层，并在该涂层上载置由白金、钯或铑等贵金属构成的催化剂活性成分的氧化催化剂。该氧化催化剂82将作为废气中的未燃烧成分的HC与CO氧化，以生成H2O和CO2，或者氧化NO以生成NO2。因氧化催化剂82的如此反应过程中产生热、废气的温度上升，因而由DPF81捕集到的PM被氧化去除，通常DPF81是被连续再生的。另外，DPF81或氧化催化剂82当然可使用其他惯用的装置，例如，作为DPF81，也可使用在其通路的表面涂敷了与上述的氧化催化剂同样的催化剂等的DPF。
在连续再生型DPF8的下游设有排气节流阀9。排气节流阀9为惯用的碟阀，通过空气压或真空致动器操作。并且，由电磁阀91控制致动器，从而在柴油机的通常运转中，使之保持全开，以防止柴油机的排气阻力的增大。另外，与图5的以往例同样，连续再生型DPF8中设有检测出DPF81的上游侧压力与下游侧压力的差压的差压传感器83，分别检测出氧化催化剂82的入口侧和出口侧的废气温度的入口温度传感器84和出口温度传感器85，这些传感器的检测信号向发动机控制装置10(ECU)输入。
正如前述，柴油机1在长时间低负载状态下被运转时，废气的温度降低，氧化催化剂82的活性下降，因由DPF81捕集的PM堆积量增大，需要由喷射燃料的增加或后置喷射等手段来进行DPF81强制再生。如此强制再生设定成主要在车辆的行驶中自动地实施，但具有需要根据车辆的运转状况，在DPF的堆积量多时，并用排气节流阀9的强制再生的情况。在本发明的废气后处理装置中，为了执行并用节流阀9的强制再生，设有驾驶员操作的手动再生开关11，此外，还设有向驾驶员通知如此的强制再生的必要性的指示灯12和报警灯13。
因废气的温度降低，由DPF81捕集到的PM的堆积量增大时，DPF81的上游侧压力与下游侧压力的差压增加。在本发明中，由氧化催化剂82的入口温度传感器84和出口温度传感器85检测出的温度在预定值以下、由差压传感器83检测出的差压超过了第1预定值时，使指示灯12闪烁，为了进行并用节流阀9的强制再生，促使驾驶员使车辆停车、按下手动再生开关11。
根据指示灯12的闪烁，驾驶员按下手动再生开关11时，废气后处理装置的控制装置成为强制再生的待机状态。此时，驾驶员停下车辆，将油门踏板返回，使柴油机1成为怠速状态时，开始并用节流阀9的DPF81的强制再生。为了进行该控制，利用输入到ECU10中的油门踏板位置传感器14的检测信号和发动机转数传感器15来的转数信号。
在该强制再生中，由电磁阀91减小排气节流阀9的开度，以使排气管5强制缩径时，为了将柴油机1维持在怠速状态，执行以怠速转数为目标值的反馈控制。在此，即使在转数的目标值为怠速转数，也由于通过排气管5的缩径，作用于柴油机1上的负载增大，因而喷射比通常的怠速状态多的燃料，结果，提高废气的温度。另外，为了使废气的温度进一步上升，在本实施例中，使用多级喷射和后置喷射这两个手段。即，首先，通过向多级喷射的转移，从压缩行程结束期在膨胀行程中喷射的燃料的喷射时期实质上延迟，从而使废气的温度上升。通过多级喷射，氧化催化剂82的入口温度传感器84的温度上升到一定值以上后，在柴油机1的膨胀行程结束期或排气行程中，实施后置喷射。如这样预先提高废气的温度的话，能确保后置喷射中所添加的燃料的、在氧化催化剂82中的良好的氧化反应，能顺畅地进行DPF81的再生。后置喷射的喷射量分成多阶段，也可更精密地调整与氧化催化剂82的温度上升相对应增加的喷射量等。
如尽管指示灯12闪烁，但在某些情况下驾驶员不操作手动再生开关11，或不执行强制再生时，DPF81上会继续PM的堆积，由差压传感器83检测出的差压会进一步增加。随着PM的堆积量的增大，差压达到第2预定值时，指示灯12的闪烁周期变短，快速闪烁，促使驾驶员提早进行强制再生。即使这样驾驶员也不实施强制再生、使PM继续堆积，从而差压达到第3预定值时，报警灯13被点亮。由报警灯13给予驾驶员警告的原因是，在该状态下，DPF81上堆积了大量的PM，一旦进行强制再生，则由PM的氧化燃烧产生的热量过大，恐怕会损伤DPF81等的缘故。报警灯13点亮时，驾驶员将车辆移入修配厂等，在此，通过所谓的逆洗或长时间的燃烧等方法，将堆积的PM去除。如此，本发明的排气后处理装置可根据PM的堆积量设置3阶段的警报手段，给予驾驶员极细的强制再生的指示。
强制再生被开始，后置喷射带来的PM的氧化去除继续一定时间时，结束DPF81的再生。再生结束后，停止后置喷射，并将排气节流阀9恢复成全开，但在本发明中，在将排气节流阀9成为全开前，使进行反馈控制的转数的目标值降低。即，在强制再生中，使被设定成怠速转数的柴油机的转数目标值成为例如200rpm左右较小的目标值来运转发动机(参照图2)。由此，柴油机的废气量和废气压力降低，如图2的虚线所示，连续再生型DPF8的内压也降低。
正如前述，在设置于连续再生型DPF8下游的排气节流阀9的开度成为全开之际，随着贮存其中的高压的废气的急剧放开，会产生较大的噪音。在本发明中，在排气节流阀9的开放前，暂且使柴油机的转数降低。因此，在开放排气节流阀9的时刻，连续再生型DPF8内的压力降低，可使产生的噪音大幅度降低。由于从使反馈控制的转数的目标值降低到连续再生型DPF8的内压降低，多少存在着时间延迟，所以排气节流阀9的开放要在使转数降低的运转继续一定时间后进行。另外，降低的转数的目标值等考虑到废气压力和噪音的关系，由实验等来确定。
图3示出本发明的废气后处理装置的控制方法的流程图。在与指示灯12的闪烁相对应，驾驶员将手动再生开关11接通(ON)时(S1)，成为执行强制再生的该流程的待机状态。在此，驾驶员停止车辆，并且检测出停止对油门踏板的踏入(S2)时，开始强制再生。可是，这些操作如不进行，则反复地进行不开始强制再生的原有流程。
步骤2的条件成立时，开始强制再生，首先，ECU10使柴油机1的燃料喷射成为多级喷射所的同时，减小排气节流阀9的开度，从而缩径排气管5(S3)。由此，废气的温度上升，氧化催化剂82的入口温度超过成为催化剂的活性温度的例如300℃时(S4)，ECU10将后置喷射的指令向燃料喷射装置输出(S5)，后置喷射继续预定时间(S6)，使DPF81再生。其间，由于不踏下油门踏板，柴油机1在怠速转数下回转，排气节流阀9的开度为较小状态。也可将步骤5的后置喷射的喷射量设定成2个阶段，并随时间增大喷射量。
后置喷射进行的强制再生经过预定时间，并且DPF81的再生结束时，ECU10使怠速转数的目标值降低，与之同时，停止后置喷射，向柴油机1的燃料喷射返回到通常的状态(S7)。柴油机1的转数实际降低，并直到连续再生型DPF8内的压力降低继续该运转状态(S8)，经过该时间后，使排气节流阀9成为全开状态(S9)。由此，能够不会产生较大的噪音地开启排气节流阀9，并结束强制再生。
在此，对于排气节流阀9全开时的噪音，将通常的怠速转数状态下成为全开的以往例的技术与先于全开降低转数的本发明的技术进行了比较，这种比较如图4所示。图4的实线表示出以往情况下的噪音的频率特性，虚线表示出本发明时的频率特性，正如图示可知，与以往例相比，本发明中特别是在频率高的音域，噪音的减少量较大。频率高的声音对于人类是一种刺耳的声音，可以说在该音域下噪音水平下降是非常希望的效果。顺带地讲，在A特性所致的噪音整体性的评价中，噪音水平获得减少3dB的结果。
正如以上所详述地，本发明的废气后处理装置，其目的在于在具有连续再生型DPF并且将其与排气节流阀组合的柴油机中，关闭排气节流阀并在将堆积到DPF上的PM去除的强制再生结束后，使得将排气节流阀复原到全开时的噪音降低，其特征为在排气节流阀的全开复原前，降低强制再生时的发动机转数。因此，作为连续再生型DPF，并不限于前述实施例所说明的、将催化剂作为另外个体设置在DPF的上游的，例如将催化剂涂敷到DPF表面的连续再生型DPF也可适用于本发明。另外，强制再生中废气温度的上升手段不用说可采用例如使用安装于排气系统中的燃料添加装置等的、后置喷射或多级喷射以外的手段。
权利要求
1.一种柴油机，具备连续再生型DPF(8)，并在所述连续再生型DPF(8)的下游侧设有排气节流阀(9)，所述连续再生型DPF(8)包括捕集废气中的粒状物质的柴油颗粒过滤器(81)和设置于该柴油颗粒过滤器(81)的上游侧的催化剂(82)，其特征在于，为了将堆积在所述柴油颗粒过滤器(81)上的粒状物质氧化去除、并使该过滤器(81)再生，在使所述排气节流阀(9)的开度较小的状态下运转所述柴油机时，在所述柴油颗粒过滤器(81)的再生结束时刻，进行使所述柴油机的转数降低的运转后，增大所述排气节流阀(9)的开度。
2.如权利要求1所述的柴油机，其特征在于，为了将所述柴油颗粒过滤器(81)再生，设定成在使所述排气节流阀(9)的开度较小的状态下运转所述柴油机时，使车辆停止，且将所述柴油机在怠速状态下运转。
3.如权利要求2所述的柴油机，其特征在于，在所述柴油机的怠速状态的运转中，执行使怠速转数成为目标值的反馈控制，在所述柴油颗粒过滤器(81)的再生结束了的时刻，为了使所述柴油机的转数降低，使所述目标值降低。
4.如权利要求1～3中任一项所述的柴油机，其特征在于，将所述柴油颗粒过滤器(81)再生时，在所述柴油机的膨胀行程或排气行程中，从燃料喷嘴(4)喷射添加燃料。
5.如权利要求4所述的柴油机，其特征在于，将所述柴油颗粒过滤器(81)再生时，转移到使所述柴油机的燃料分多次喷射的喷射方法，在废气温度达到预定值后，在所述柴油机的膨胀行程或排气行程中，从所述燃料喷嘴(4)喷射添加燃料。
6.如权利要求1～5中任一所述的柴油机，其特征在于，设有警报装置(12，13)，该警报装置(12，13)当废气中的粒状物质在所述柴油颗粒过滤器(81)上堆积了预定量以上时，将其告知驾驶员。
全文摘要
本发明在设有排气节流阀(9)的柴油机中，关闭排气节流阀(9)，从而将堆积到柴油颗粒过滤器(81)上的粒状物质氧化去除、将该过滤器再生后，使排气节流阀复原为全开时的噪音加以降低。在柴油机的排气系统中，装有柴油颗粒过滤器(81)和在其上游的催化剂(82)，此外，在下游设有排气节流阀(9)。在使排气节流阀(9)的开度较小的状态下，运转柴油机，使柴油颗粒过滤器(81)再生的情况下，在该再生结束时，进行使柴油机的转数降低的运转后，将排气节流阀(9)返回到全开状态。降低发动机的转数时，则排气系统的压力减小，从而能够大幅度地降低随着排气节流阀(9)开放所产生的噪音。
文档编号F01N3/035GK1676889SQ20051006390
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月30日 优先权日2004年3月30日
发明者荒柄义隆, 桥本博文, 西択男 申请人:五十铃自动车株式会社