内燃机的排气净化装置的制作方法

文档序号:12258563阅读:391来源:国知局
内燃机的排气净化装置的制作方法

本发明涉及内燃机的排气净化装置。



背景技术:

已知有具备对排气中的氮氧化物(NOx)进行净化的催化剂的内燃机(例如专利文献1等)。在这样的内燃机的排气通路中设置有向排气添加尿素水的添加机构,从尿素水产生的氨被吸附于NOx净化用的催化剂。然后,利用吸附于催化剂的氨将NOx还原净化。

如果催化剂的氨吸附量不足,将无法适当地进行NOx的净化,相反,如果氨吸附量过多,容易产生氨逃逸(ammonia slip)。因而,优选设定吸附于催化剂的氨的目标吸附量,并基于目标吸附量来执行控制尿素水的添加量的氨吸附量控制。

在此,在执行氨吸附量控制的方面,尤为重要的事项是抑制目标吸附量与实际的氨吸附量之间的误差。但是,如果催化剂的高温状态长时间持续,则从催化剂脱离的氨的量增多,因此实际的氨吸附量会偏离目标吸附量,上述误差逐渐累积。

因此,例如在专利文献1所记载的装置中形成为:在氨吸附量的推定值与实际的氨吸附量的偏差达到规定值以上时,执行排气的升温处理来提高催化剂的温度,由此进行使氨全部从上述催化剂脱离的初始化处理。通过进行这样的初始化处理,已累积的误差被消除,因此,在随后的氨吸附量控制中,能够抑制实际的氨吸附量相对于目标吸附量的偏差。

专利文献1:日本特开2014-88800号公报

但是,在该文献1所记载的装置中,如果氨吸附量的推定值自身存在误差,则存在无法正确地计算上述的偏差的可能性。在这种情况下,如果错误地计算偏差而导致该偏差未达到规定值以上的状态持续存在,则不执行上述初始化处理的状态持续存在,因此担心上述误差增大。



技术实现要素:

本发明正是鉴于这样的实情而完成的,其目的在于提供一种能够抑制因不执行初始化处理的状态持续存在而导致实际的氨吸附量相对于目标吸附量的误差增大这一情况的内燃机的排气净化装置。

解决上述课题的内燃机的排气净化装置具备:向排气添加尿素水的添加机构;吸附从尿素水产生的氨并且利用所吸附的氨对NOx进行净化的催化剂;以及设定吸附于上述催化剂的氨的目标吸附量并且基于上述目标吸附量来控制尿素水的添加量的控制部。进而,上述控制部具备取得上述催化剂的温度的催化剂温度取得部,该控制部执行:以规定周期取得上述催化剂的温度并对达到预先确定的阈值以上的上述催化剂的温度进行累计的累计处理;以及以通过上述累计处理计算出的上述催化剂的温度的累计值达到规定值以上这一情况作为条件而使吸附于上述催化剂的氨量减少的初始化处理。

如上所述,如果催化剂的高温状态长时间持续,则目标吸附量与实际的氨吸附量之间的误差将累积而变大。因此,在该结构中,作为用于判定催化剂的高温状态是否长时间持续的参数,对达到预先确定的阈值以上的催化剂的温度进行累计。此外,在能够通过该催化剂的温度的累计值达到规定值以上这一情况而判断为目标吸附量与实际的氨吸附量之间的累积误差大的情况下,执行上述初始化处理,因此基于催化剂的温度的累计值而可靠地执行初始化处理。因而,能够抑制由于不执行初始化处理的状态持续存在而导致实际的氨吸附量相对于目标吸附量的误差增大这一情况。

在上述排气净化装置中,优选上述控制部具备:取得流入上述催化剂的排气的温度的排气温度取得部;以及取得流入上述催化剂的排气的流量的排气流量取得部,上述催化剂温度取得部以使得由上述排气流量取得部取得的上述排气的流量越少时越成为低的温度的方式对由上述排气温度取得部取得的上述排气的温度进行修正,并将所修正后的温度作为上述催化剂的温度。

催化剂的温度会由于来自排气的热传递而上升。在此,流入催化剂的排气的流量越少时从排气向催化剂传递的热量越少,因此,如果考虑排气流量的影响而计算催化剂的温度,则能够高精度地计算催化剂的温度,结果,催化剂的温度的累计值也能够高精度地计算。

因此,在该结构中,取得流入催化剂的排气的温度与流入催化剂的排气的流量。然后,以使得所取得的排气的流量越少时越成为低的温度的方式对所取得的排气的温度进行修正,并将所修正后的温度作为催化剂的温度。因此,越是排气的流量少时,控制部从催化剂温度取得部取得的催化剂的温度越低,结果,越是排气的流量少时,通过累计处理计算出的催化剂温度的累计值越少。这样,在计算催化剂的温度的累计值时,考虑与从排气向催化剂传递的热量相关的排气流量的影响,因此能够高精度地计算催化剂的温度的累计值。

在上述排气净化装置中,优选上述控制部作为上述初始化处理,执行使流入上述催化剂的排气的温度升温至氨从上述催化剂脱离的温度的升温处理。

根据该结构,通过升温处理,催化剂的温度上升,因此,氨从催化剂的脱离得到促进。因此,能够使吸附于催化剂的氨量减少。

在上述排气净化装置中,优选上述控制部作为上述初始化处理,执行中止来自上述添加机构的尿素水添加的处理。根据该结构,由于尿素水添加被中止,因此流入催化剂的NOx的还原处理将通过在尿素水添加被中止前已吸附于催化剂的氨进行。因而,已吸附于催化剂的氨通过与NOx之间的还原反应而逐渐被消耗,催化剂的氨吸附量逐渐减少。因此,最终能够使吸附于催化剂的氨量减少。

在上述排气净化装置中,优选上述控制部计测上述初始化处理的执行时间,并且执行上述初始化处理,直至所计测到的执行时间达到预先确定的阈值为止。

根据该结构,通过适当地设定上述执行时间的阈值,能够在吸附于催化剂的氨量达到的“0”的阶段结束初始化处理。

附图说明

图1为针对内燃机的排气净化装置的一个实施方式,示出应用该方式的内燃机及其周边结构的概略图。

图2为示出氨的最大吸附量以及氨的脱离量与催化剂温度之间的关系的曲线图。

图3为示出催化剂温度与目标吸附量之间的关系的曲线图。

图4为示出该实施方式中的累计处理的步骤的流程图。

图5为示出在该实施方式中执行初始化处理时的一系列的处理步骤的流程图。

图6为示出该实施方式中的初始化处理的作用的时序图。

图7为示出该实施方式的变形例中的初始化处理的作用的时序图。

具体实施方式

以下,参照图1~图6对将内燃机的排气净化装置具体化了的一个实施方式进行说明。图1中示出应用了本实施方式所涉及的排气净化装置的柴油机(以下简称为“发动机”)及其周边结构。

在发动机1设置有多个气缸#1~#4。在缸盖2,与各气缸#1~#4对应地设置有多个燃料喷射阀4a~4d。这些燃料喷射阀4a~4d向各气缸#1~#4的燃烧室分别喷射燃料。另外,在缸盖2,与各气缸#1~#4对应地设置有用于将新气导入气缸内的进气口、以及用于将燃烧气体向气缸外排出的排气口6a~6d。

燃料喷射阀4a~4d与对高压燃料进行蓄压的共轨9连接。共轨9与供给泵10连接。供给泵10吸入燃料箱内的燃料并向共轨9供给高压燃料。被供给至共轨9后的高压燃料在各燃料喷射阀4a~4d开阀时从该燃料喷射阀4a~4d被向气缸内喷射。

在进气口连接有进气歧管7。进气歧管7与进气通路3连接。在该进气通路3内,设置有用于调整进气量的进气节气门16。

在排气口6a~6d连接有排气歧管8。排气歧管8连接于排气通路26。在排气通路26的中途,设置有利用排气压力对被导入气缸的进气进行增压供气的涡轮增压器11。在涡轮增压器11的进气侧压缩机与进气节气门16之间的进气通路3设置有内部冷却器18。利用该内部冷却器18实现对通过涡轮增压器11的增压供气而温度上升了的进气的冷却。

另外,在排气通路26的中途、且是在涡轮增压器11的排气侧涡轮的下游,设置有对排气进行净化的第一净化部件30。在该第一净化部件30的内部,相对于排气的流动方向串联地配设有氧化催化剂31以及过滤器32。

在氧化催化剂31,担载有对排气中的HC进行氧化处理的催化剂。另外,过滤器32是捕获排气中的PM(颗粒状物质)的部件,由多孔质的陶瓷构成,还担载有用于促进PM的氧化的催化剂。排气中的PM在通过过滤器32的多孔质的壁时被捕获。

另外,在排气歧管8的汇合部附近,设置有用于向排气添加燃料的燃料添加阀5。该燃料添加阀5经由燃料供给管27与上述供给泵10连接。此外,燃料添加阀5的配设位置只要是在排气系统中且处于第一净化部件30的上游侧即可,能够适当变更。另外,也可以调整燃料的喷射正时而进行后喷射(post injection),从而向排气添加燃料。

如果由过滤器32捕获到的PM的量超过规定值,则开始过滤器32的再生处理,从燃料添加阀5向排气歧管8内喷射燃料。从该燃料添加阀5喷射的燃料若到达氧化催化剂31则被氧化,由此实现排气温度的上升。然后,在氧化催化剂31升温后的排气流入过滤器32,从而该过滤器32升温,由此,堆积于过滤器32的PM被氧化处理,实现过滤器32的再生。

另外,在排气通路26的中途、且是在第一净化部件30的下游,设置有对排气进行净化的第二净化部件40。在第二净化部件40的内部,配设有利用氨对排气中的NOx进行还原净化的选择还原型NOx催化剂(以下称为SCR催化剂)41。

进而,在排气通路26的中途、且是在第二净化部件40的下游,设置有对排气进行净化的第三净化部件50。在第三净化部件50的内部,配设有对排气中的氨进行净化的氨氧化催化剂51。

在发动机1,设置有作为向排气添加尿素水的添加机构的尿素水供给机构200。尿素水供给机构200构成为包括:存积尿素水的罐210、向排气通路26内喷射供给尿素水的尿素添加阀230、连接尿素添加阀230与罐210的供给通路240、设置于供给通路240的中途的泵220。

尿素添加阀230设置在第一净化部件30与第二净化部件40之间的排气通路26。如果该尿素添加阀230开阀,则经由供给通路240向排气通路26内喷射供给尿素水。

泵220为电动式的泵,在正转时从罐210向尿素添加阀230输送尿素水。另一方面,在反转时,从尿素添加阀230向罐210输送尿素水。换句话说,在泵220反转时,从尿素添加阀230以及供给通路240回收尿素水并使其返回罐210。

另外,在尿素添加阀230与SCR催化剂41之间的排气通路26内设置有通过使从尿素添加阀230喷射的尿素水分散而促进该尿素水的雾化的分散板60。

从尿素添加阀230喷射的尿素水通过排气的热被水解而成为氨。该氨若到达SCR催化剂41则被吸附于该SCR催化剂41。然后,利用吸附于SCR催化剂41的氨将NOx还原净化。

如图2所示,SCR催化剂41的温度即SCR床温ST越高,SCR催化剂41可吸附的氨的最大吸附量越少,如果SCR床温ST超过吸附极限温度UT,则SCR催化剂41无法吸附氨。另一方面,如果SCR床温ST超过脱离开始温度DT,则氨开始从SCR催化剂41脱离。该脱离开始温度DT为低于吸附极限温度UT的温度。此外,SCR床温ST越高,从SCR催化剂41脱离的氨的量越多。因而,伴随着排气温度的上升而SCR床温ST越高,氨的最大吸附量越减少,另一方面,氨的脱离量越增大。

此外,在发动机1设置有排气再循环装置(以下称为EGR装置)。该EGR装置构成为包括:连通进气歧管7与排气歧管8的EGR通路13、设置于EGR通路13的EGR阀15、以及设置于EGR通路13的中途的EGR冷却器14等。通过根据内燃机运转状态调整EGR阀15的开度,调整从排气通路26向进气通路返回的排气的量即EGR量。另外,利用EGR冷却器14降低在EGR通路13内流动的排气的温度。

在发动机1安装有用于检测内燃机运转状态的各种传感器。例如,空气流量计19检测进气量GA。节气门开度传感器20检测进气节气门16的开度。曲轴转角传感器21检测内燃机旋转速度NE。加速器传感器22检测加速器踏板的踩下量即加速器操作量ACCP。环境温度传感器23检测环境温度THout。车速传感器24检测搭载有发动机1的车辆的车速SPD。

另外,设置于氧化催化剂31的上游的第一排气温度传感器100检测流入氧化催化剂31的排气的温度即第一排气温度TH1。差压传感器110检测过滤器32的上游侧的排气压力与下游侧的排气压力之间的压力差ΔP。

在第一净化部件30与第二净化部件40之间的排气通路26、且是在尿素添加阀230的上游,设置有第二排气温度传感器120以及第一NOx传感器130。第二排气温度传感器120检测流入SCR催化剂41的排气的温度即第二排气温度TH2。该第二排气温度TH2比上述第一排气温度TH1更适合作为与SCR催化剂41的温度相关的温度。第一NOx传感器130检测流入SCR催化剂41前的排气中的NOx浓度即第一NOx浓度N1。

在相比第三净化部件50靠下游的排气通路26,设置有检测由SCR催化剂41净化后的排气的NOx浓度即第二NOx浓度N2的第二NOx传感器140。

上述各种传感器等的输出被输入至控制装置80。该控制装置80以具备中央处理控制装置(CPU)、预先存储有各种程序或设定表等的只读存储器(ROM)、暂时存储CPU的运算结果等的随机存取存储器(RAM)、计时器、输入接口、输出接口等的微型计算机为中心构成。

于是,利用控制装置80进行发动机1的各种控制,例如:燃料喷射阀4a~4d、燃料添加阀5的燃料喷射量控制、喷射正时控制,供给泵10的排出压力控制,开闭进气节气门16的致动器17的驱动量控制,EGR阀15的开度控制等。

另外,使由上述过滤器32捕获到的PM燃烧的上述再生处理等之类的各种排气净化控制也由该控制装置80进行。作为此类的排气净化控制之一,控制装置80进行上述尿素添加阀230所进行的尿素水的添加控制。在该添加控制中,基于内燃机运转状态等计算为了对从发动机1被排出的NOx进行还原处理而需要的尿素添加量QE,并以使得从尿素添加阀230喷射与所计算出的尿素添加量QE相当的量的尿素水的方式控制该尿素添加阀230的开阀状态。另外,作为该添加控制之一,控制装置80还执行控制SCR催化剂41的氨吸附量的氨吸附量控制。

如图3所示,在该氨吸附量控制中,设定有为了利用SCR催化剂41进行NOx还原处理而需要的氨的目标吸附量NHp。此外,在本实施方式中,在SCR床温ST为规定的温度ST1以下的情况下,作为目标吸附量NHp,设定恒定的固定值NH1。此外,在SCR床温ST超过上述温度ST1的区域,目标吸附量NHp被设定为比固定值NH1少的量。更详细地说,以SCR床温ST越高则目标吸附量NHp成为越少的量的方式设定为可变。此外,通过基于目标吸附量NHp修正上述尿素添加量QE,以使得SCR催化剂41的实际的氨吸附量(以下称为实际吸附量)与目标吸附量NHp一致的方式控制氨的吸附量。

另外,如果SCR催化剂41的高温状态长时间持续,则从SCR催化剂41脱离的氨的量增多,因此实际吸附量NHR逐渐偏离目标吸附量NHp,实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的误差逐渐累积。

因此,控制装置80为了抑制这样的误差的增大,执行以下的累计处理、初始化处理。首先,作为用于判定SCR催化剂41的高温状态是否长时间持续的参数,控制装置80计算对SCR催化剂41的温度为预先确定的阈值以上、更具体地说为氨从SCR催化剂41脱离的脱离开始温度DT以上时的SCR催化剂41的温度进行累计而得的温度累计值HS。

图4中示出计算温度累计值HS的累计处理的处理步骤。此外,本处理以规定周期被反复执行。在开始本处理后,控制装置80读取流入SCR催化剂41的排气的温度的检测值即第二排气温度TH2与流入SCR催化剂41的排气的流量即排气流量EA(S100)。此外,排气流量EA可以依据进气量GA、内燃机负荷、内燃机旋转速度NE等求出。另外,执行该步骤S100的处理的控制装置80构成上述排气温度取得部以及排气流量取得部。

接下来,控制装置80基于排气流量EA设定修正系数KT(S110)。该修正系数KT为用于修正第二排气温度TH2的值,基于排气流量EA而被可变设定为大于“0”且为“1”以下的值。更详细地说设定为:排气流量EA越少时,修正系数KT的值越小。

接下来,控制装置80基于下式(1),通过用修正系数KT修正第二排气温度TH2来计算与上述SCR床温ST相当的温度,换句话说为SCR催化剂41的温度即催化剂温度THEH(S120)。

催化剂温度THEH=第二排气温度TH2×修正系数KT(1)

在此,如上所述,修正系数KT被设定为大于“0”且为“1”以下的值、并且是排气流量EA越少时越小的值。因而,在步骤S120的处理中,在排气流量EA越少时,第二排气温度传感器120的检测值即第二排气温度TH2被修正为越低的温度,该修正后的第二排气温度TH2被设定为催化剂温度THEH。此外,执行上述步骤S110以及上述步骤S120的各处理的控制装置80构成上述催化剂温度取得部。

接下来,控制装置80判定在步骤120中计算出的催化剂温度THEH是否为上述的脱离开始温度DT以上(S130)。然后,在催化剂温度THEH低于脱离开始温度DT时(S130:否),控制装置80结束本处理。

另一方面,在催化剂温度THEH为脱离开始温度DT以上时(S130:是),控制装置80执行更新温度累计值HS的处理(S140),结束本处理。在步骤S140中,通过对前次执行本处理时计算出的温度累计值HS加上在步骤S120中计算出的催化剂温度THEH,计算本次执行本处理时的温度累计值HS。

通过反复执行这样的累计处理,在催化剂温度THEH为上述的脱离开始温度DT以上的情况下,温度累计值HS每过一个累计处理的执行周期即增大催化剂温度THEH。此外,温度累计值HS在后述的初始化处理结束的时刻或过滤器32的再生处理结束的时刻被复位为“0”,再次开始累计。

通过执行图4所示的累计处理,能够得到以下的作用效果。一般地,SCR催化剂41的温度因来自排气的热传递而上升。在此,流入SCR催化剂41的排气的流量越少时,从排气向SCR催化剂41传递的热量越少,因此,如果考虑到这样的排气流量的影响而计算SCR催化剂41的温度,则能够高精度地计算SCR催化剂41的温度,结果,能够高精度地计算上述温度累计值HS。

因此,在上述的本实施方式的累计处理中,通过执行步骤S100、步骤S110以及步骤S120的各处理,以使得流入SCR催化剂41的排气的流量越少时流入SCR催化剂41的排气的温度的检测值越低的方式来修正该检测值,并将该修正后的温度作为催化剂温度THEH。然后,在步骤S140中,通过对催化剂温度THEH进行累计来计算温度累计值HS。因而,催化剂温度THEH在排气流量EA越少时变得越低,结果,排气流量EA越少时,在步骤S140中计算出的温度累计值HS越少。在以这种方式计算温度累计值HS时,考虑与从排气向SCR催化剂41传递的热量相关的排气流量EA的影响,因此能够高精度地计算温度累计值HS。

然后,控制装置80以这样计算出的温度累计值HS达到规定的阈值HS1以上这一情况作为条件,执行使吸附于SCR催化剂41的氨量减少至“0”的初始化处理。

图5中示出用于执行初始化处理的一系列的处理步骤。此外,本处理也以规定周期被反复执行。在本处理开始后,首先,控制装置80首先读取当前的温度累计值HS(S200)。接下来,控制装置80判定温度累计值HS是否为阈值HS1以上(S210)。在此,如果SCR催化剂41的高温状态长时间持续,则温度累计值HS增多。因此,温度累计值HS越多,从SCR催化剂41脱离的氨的量增多的可能性越高,可以认为实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的误差的累积值越多。因此,对于阈值HS1,通过预先的实验等设定可判定为实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的误差的累积值多到无法允许的程度这一情况的温度累计值HS的值。

然后,在温度累计值HS低于阈值HS1时(S210:否),实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的误差的累积值并没有那么多,因此控制装置80结束本处理。

另一方面,在温度累计值HS为阈值HS1以上时(S210:是),实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的误差的累积值多达无法允许的程度,因此控制装置80开始使吸附于SCR催化剂41的氨量减少至“0”的初始化处理(S220)。

作为该初始化处理,在本实施方式中,执行使流入SCR催化剂41的排气的温度上升的升温处理。此外,可以适当地执行这样的升温处理。例如,可以执行来自燃料添加阀5的燃料添加、或执行后喷射,由此使排气的温度上升。另外,在执行这样的升温处理时,排气的温度升温至氨从SCR催化剂41脱离的温度。更详细地说,排气的温度升温至使得从SCR催化剂41脱离的氨量超过由SCR催化剂41吸附的氨量的温度以上。例如在本实施方式中,使排气的温度升高至SCR催化剂41无法吸附氨的上述吸附极限温度UT。另外,作为初始化处理,也可以强制地开始过滤器32的再生处理。

在开始这样的初始化处理后,控制装置80计测初始化处理的执行时间ET(S230)。该执行时间ET是开始初始化处理后的经过时间。

接下来,控制装置80判定执行时间ET是否为阈值ET1以上(S240)。该阈值ET1被预先设定为为了使吸附于SCR催化剂41的氨全部脱离而需要的执行时间ET。

然后,在执行时间ET低于阈值ET1时(S240:否),直至执行时间ET达到阈值ET1以上为止,控制装置80反复执行步骤S230的处理以及步骤S240的处理。

另一方面,如果执行时间ET达到阈值ET1以上,则控制装置80结束初始化处理。换句话说,结束排气的升温处理(S250),将执行时间ET以及温度累计值HS复位为“0”(S260)。然后,控制装置80结束本处理。

接下来,参照图6,对初始化处理的作用进行说明。在时刻t1,如果温度累计值HS达到阈值HS1以上,则开始初始化处理,由此SCR床温ST逐渐升高。由于这样的SCR床温ST的上升,氨从SCR催化剂41的脱离得到促进,因此如实线L1所示,实际吸附量NHR逐渐减少,最终成为“0”。

另外,如双点划线L2所示,伴随着SCR床温ST的上升,目标吸附量NHp逐渐减少,如果在时刻t2SCR床温ST达到吸附极限温度UT,则无法进行氨的吸附,因此目标吸附量NHp被设定为“0”。由于这样的伴随着SCR床温ST的上升的目标吸附量NHp的减量,尿素添加量也逐渐减少,如果在时刻t2目标吸附量NHp被设定为“0”,则用于吸附氨的尿素添加量被设定为“0”。

然后,在时刻t3,如果上述执行时间ET达到阈值ET1,则初始化处理结束而SCR床温ST逐渐降低。另外,在时刻t3以后,开始基于尿素添加而进行的氨吸附量控制。即,进行基于SCR床温ST的目标吸附量NHp的设定,开始用于吸附氨的尿素添加,由此,实际吸附量NHR再次开始增大。

在此,在时刻t3的氨吸附量控制的开始之前执行上述初始化处理,因此实际吸附量NHR被暂时复位为“0”。因此,在初始化处理的执行开始前产生的实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的累积误差ΔG被消除。因而,在时刻t3以后,成为实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的偏差得到抑制的状态,SCR催化剂41的实际吸附量NHR被维持为与目标吸附量NHp相应的适当的量。

另外,由于在初始化处理刚结束后,实际吸附量NHR为“0”,因此优选使实际吸附量NHR迅速增大。因此,在之前的图6的时刻t3刚开始氨吸附量控制后,也可以并不基于SCR床温ST设定目标吸附量NHp,而是将比较大的值设定为目标吸附量NHp,从而使实际吸附量NHR迅速增大。

如以上说明了的那样,根据本实施方式,能够得到以下的效果。

(1)作为用于判定SCR催化剂41的高温状态是否长时间持续的参数,计算对SCR催化剂41的温度达到预先确定的阈值以上、更具体地说达到氨脱离的温度以上时的SCR催化剂41的温度进行累计而得的温度累计值HS。然后,以该温度累计值HS达到阈值HS1以上这一情况作为条件,执行使吸附于SCR催化剂41的氨量减少至“0”的初始化处理。因此,可靠地基于温度累计值HS执行初始化处理。因而,能够抑制由于不执行初始化处理的状态持续存在而导致实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的误差增大这一情况。

(2)以使得流入SCR催化剂41的排气的流量越少时成为越低的温度的方式对流入SCR催化剂41的排气的温度的检测值进行修正,并将该修正后的检测值作为SCR催化剂41的催化剂温度THEH。然后,通过累计该催化剂温度THEH求出温度累计值HS。在以这种方式计算温度累计值HS时,由于考虑了与从排气向SCR催化剂41传递的热量相关的排气流量的影响,因此能够高精度地计算温度累计值HS。

(3)作为上述初始化处理,执行使流入SCR催化剂41的排气的温度升温至氨从SCR催化剂41脱离的温度的升温处理。因此,能够使吸附于SCR催化剂41的氨量减少。

(4)计测初始化处理的执行时间ET,并且执行初始化处理直至所计测到的执行时间ET达到预先确定的阈值ET1为止。因而,通过适当地设定上述阈值ET1,能够在吸附于SCR催化剂41的氨量变为“0”的阶段结束初始化处理。

此外,上述实施方式还可以按照下述方式变更而实施。

·如前文的图3所示,在上述实施方式中形成为:在SCR床温ST为规定的温度ST1以下的情况下,作为目标吸附量NHp设定恒定的固定值NH1,但目标吸附量NHp的设定方式能够适当变更。例如,也可以形成为:即便在SCR床温ST为规定的温度ST1以下的情况下,也根据SCR床温ST而将目标吸附量NHp设定为可变。另外,还可以形成为:根据流入SCR催化剂41的每单位时间的NOx量而将目标吸附量NHp设定为可变。

·在计算温度累计值HS的上述累计处理中,基于排气流量EA修正第二排气温度TH2,但也可以省略该修正而将第二排气温度TH2直接作为催化剂温度THEH,并通过累计该催化剂温度THEH来计算温度累计值HS。

·利用第二排气温度传感器120实际检测流入SCR催化剂41的排气的温度即第二排气温度TH2。此外,作为检测第二排气温度TH2的方法,例如可以基于内燃机负荷、内燃机旋转速度等内燃机运转状态来推定流入SCR催化剂41的排气的温度,并将该推定值作为第二排气温度TH2。

·作为初始化处理,也可以执行提高流入SCR催化剂41的排气的温度的升温处理。此外,如图7所示,作为初始化处理,也可以执行中止来自尿素水供给机构200的尿素水添加的处理。在如此中止尿素水添加后,流入SCR催化剂41的NOx的还原处理由在中止尿素水添加前已吸附于SCR催化剂41的氨进行。因而,如图7所示,在时刻t1以后,吸附于SCR催化剂41的氨通过NOx的还原反应而被消耗,SCR催化剂41的氨吸附量逐渐减少。因此,最终能够使吸附于SCR催化剂41的氨量减少至“0”。

另外,作为初始化处理,还可以同时采用提高流入SCR催化剂41的排气的温度的升温处理、和中止来自尿素水供给机构200的尿素水添加的处理。·虽然形成为进行初始化处理直至氨的实际吸附量NHR变为“0”为止,但并非一定要使实际吸附量NHR减少至“0”,也可以在初始化处理的完毕时实际吸附量NHR略微残留。即,也可以形成为:以温度累计值HS达到阈值HS1以上这一情况作为条件,以使得吸附于SCR催化剂41的氨量至少减少的方式执行上述初始化处理。在这种情况下,也基于温度累计值HS可靠地执行初始化处理。因而,能够抑制由于未执行初始化处理的状态持续存在而导致实际吸附量NHR相对于目标吸附量NHp的误差增大这一情况。

标号说明

1:发动机;2:缸盖;3:进气通路;4a~4d:燃料喷射阀;5:燃料添加阀;6a~6d:排气口,7:进气歧管,8:排气歧管;9:共轨;10:供给泵;11:涡轮增压器;13:EGR通路;14:EGR冷却器;15:EGR阀;16:进气节气门;17:致动器;18:内部冷却器;19:空气流量计;20:节气门开度传感器;21:曲轴转角传感器;22:加速器传感器;23:环境温度传感器;24:车速传感器;26:排气通路;27:燃料供给管;30:第一净化部件;31:氧化催化剂;32:过滤器;40:第二净化部件;41:选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂);50:第三净化部件;51:氨氧化催化剂;60:分散板,80:控制装置;100:第一排气温度传感器;110:差压传感器;120:第二排气温度传感器;130:第一NOx传感器;140:第二NOx传感器;200:尿素水供给机构;210:罐;220:泵;230:尿素添加阀;240:供给通路。

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