实施例1 >
[0041]在此，对将本发明所涉及的内燃机的排气净化系统应用于车辆驱动用的柴油发动机中的情况进行说明。然而，本发明所涉及的内燃机并不限定于柴油发动机，也可以是汽油发动机等。
[0042][进排气系统的概要结构]
[0043]图1为表示本实施例所涉及的内燃机的进排气系统的概要结构的图。内燃机I为车辆驱动用的柴油发动机。内燃机I与进气通道2以及排气通道3连接。在进气通道2上设置有空气流量计U。空气流量计11对内燃机I的进气量进行检测。
[0044]在排气通道3上沿着排气的流向从上游侧起依次设置有第一排气温度传感器12、燃料添加阀4、前段催化剂5、氨添加阀6、SCRF 7、第二排气温度传感器13、后段催化剂8以及第三排气温度传感器14。
[0045]前段催化剂5为氧化催化剂。然而，只要前段催化剂5为具有氧化功能的催化剂，则也可以是氧化催化剂以外的催化剂。燃料添加阀4为了向前段催化剂5供给燃料而向排气中添加燃料。
[0046]另外，在本实施例中，燃料添加阀4相当于本发明所涉及的燃料供给装置。然而，在不设置燃料添加阀4的情况下，在内燃机I中，还能够通过在迟于主燃料喷射、且被喷射的燃料未被用于燃烧室内的燃烧而是以未燃烧的状态被排出至排气通道3的正时，执行副燃料喷射，从而向前段催化剂5供给燃料。
[0047]SCRF 7以在对排气中的PM进行捕集的壁流型的过滤器上负载有SCR催化剂7a的方式而被构成。SCR催化剂7a以氨为还原剂而对排气中的NOx进行还原。氨添加阀6为了向SCRF 7供给氨而向排气中添加氨气。当向SCRF 7供给氨时，该氨会暂时吸附在SCRF 7所负载的SCR催化剂7a中的氨吸附位置。因此，所吸附的氨成为还原剂而对排气中的NOx进行还原。
[0048]另外，当氨被氧化时有时会生成N0X。由于需要抑制这样的NOx的生成，因此SCRF7所负载的SCR催化剂7a的氧化能非常低。
[0049]在本实施例中，氨添加阀6相当于本发明所涉及的氨供给装置。然而，本发明所涉及的氨供给装置也可以是将氨以液体或固体的形式来进行供给的装置。此外，本发明所涉及的氨供给装置还可以是供给氨的前驱体的装置。例如，在本实施例中，也可以取代氨添加阀6而设置向排气中添加尿素水溶液的尿素添加阀。在这种情况下，尿素作为氨的前驱体而被供给至SCRF 7。而且，尿素通过水解而生成氨。
[0050]后段催化剂8为氧化催化剂。但是，后段催化剂8也可以是具有氧化功能的其他催化剂。此外，后段催化剂8还可以是通过对氧化催化剂与SCR催化剂进行组合而构成的催化剂，所述SCR催化剂以氨作为还原剂而对排气中的N0x进行还原。在这种情况下，例如，也可以是通过使铂(Pt)等贵金属负载在以氧化铝(Al2O3)或沸石等作为材料的载体上而形成氧化催化剂，并通过使铜(Cu)与铁(Fe)等卑金属负载在以沸石作为材料的载体上而形成SCR催化剂。通过将后段催化剂8设为这种结构的催化剂，从而能够使排气中的HC、CO以及氨氧化，而且，也能够通过使氨的一部分氧化而生成?^0){并且将剩余的氨作为还原剂而对该生成的NOx进行还原。
[0051]第一排气温度传感器12、第二排气温度传感器13以及第三排气温度传感器14为，对排气的温度进行检测的传感器。第一排气温度传感器12对从内燃机I被排出的排气的温度进行检测。第二排气温度传感器13对从SCRF 7流出的排气的温度进行检测。第三排气温度传感器14对从后段催化剂8流出的排气的温度进行检测。
[0052]在内燃机I上一并设置有电子控制单元(EOT) 10。在E⑶10上电连接有空气流量计11、第一排气温度传感器12、第二排气温度传感器13以及第三排气温度传感器14等的各种传感器。并且，各种传感器的输出信号被输入至E⑶10。E⑶10基于空气流量计11的输出值而对排气通道3中的排气的流量进行推断。此外，ECUlO基于第二排气温度传感器13的输出值而对SCRF 7的温度进行推断，并基于第三排气温度传感器14的输出值而对后段催化剂8的温度进行推断。
[0053]而且，在E⑶10上电连接有内燃机I的燃料喷射阀、燃料添加阀4以及氨添加阀6。因此，这些装置通过E⑶10而被控制。
[0054][过滤器再生处理]
[0055]在SCRF 7中，被捕集到的PM会逐渐地堆积。因此，在本实施例中，为了去除堆积在SCRF 7中的PM而执行过滤器再生处理。本实施例所涉及的过滤器再生处理通过如下方式而实现，即，从燃料添加阀4添加燃料，并由此而向前段催化剂5供给燃料。当在前段催化剂5中燃料被氧化时，将产生氧化热。通过该氧化热而使流入SCRF 7的排气加热。由此，SCRF 7的温度将上升。在执行过滤器再生处理时，通过对来自燃料添加阀4的燃料添加量进行控制，从而使SCRF 7的温度上升至可对PM的氧化进行促进的预定的过滤器再生温度(例如，650°C )。其结果为，可将堆积于SCRF 7的PM氧化并去除。
[0056]在本实施例中，过滤器再生处理在每经过预定时间时被执行。另外，也可以在搭载了内燃机I的车辆每行驶预定的行驶距离时，执行过滤器再生处理。此外，还可以在SCRF7中的PM堆积量每达到预定的堆积量时执行过滤器再生处理。SCRF 7中的PM堆积量能够基于内燃机I中的燃料喷射量、流入SCRF7中的排气的流量以及SCRF 7的温度等的履历来进行推断。
[0057]在如上所述的过滤器再生处理被执行时，存在如下情况，即，被供给至前段催化剂5的燃料中所包含的HC的一部分在该前段催化剂5中未被氧化而穿过了该前段催化剂5。穿过了前段催化剂5的HC会流入到SCRF 7中。在此，如上所述，SCRF 7所负载的SCR催化剂7a的氧化能力非常低。因此，当HC流入SCRF中时，该HC的一部分会附着在SCRF 7中。而且，所附着的HC有可能成为未被氧化而附着在SCRF中的状态。当HC附着在SCRF 7中时，在SCRF 7中所负载的SCR催化剂7a中应该吸附有氨的氨吸附位置将被HC堵塞。当氨吸附位置被HC堵塞时，在过滤器再生处理的执行结束之后，氨变得难以吸附在SCR催化剂7a中。其结果为，在SCR催化剂7a中的NOx净化率会降低。
[0058]因此，在本实施例中，在过滤器再生处理的执行结束之后，为了去除附着在SCRF 7中的HC而执行HC中毒恢复处理。HC中毒恢复处理为，通过使从内燃机I被排出的排气的温度上升，从而使SCRF 7的温度上升至可对HC的氧化进行促进的HC中毒恢复温度(例如，6500C )的处理。该HC中毒恢复处理通过如下方式实现，即，在内燃机I中，在迟于主燃料喷射、且被喷射的燃料未被用于燃烧室内的燃烧的正时，执行副燃料喷射。通过在这样的正时执行副燃料喷射，从而能够使从内燃机I被排出的排气的温度上升。下面，将在这样的正时被执行的副燃料喷射称为后喷射。
[0059]在通过使从内燃机I被排出的排气的温度上升从而使SCRF 7的温度提升了的情况下，能够抑制流入SCRF中的HC量的增加并且能够使SCRF 7的温度上升。因此，通过在过滤器再生处理的执行结束之后执行HC中毒恢复处理，从而能够在抑制新的HC向SCRF 7中附着的同时通过过滤器再生处理的执行来去除附着在SCRF 7中的HC。
[0060]由此，能够抑制SCRF 7中所负载的SCR催化剂7a中的氨吸附位置成为被附着的HC所堵塞的状态。因此，抑制了对NOx?行还原时作为还原剂的氨向SCR催化剂7a中的吸附被HC所阻碍的情况。因此，通过在过滤器再生处理的执行结束之后执行HC中毒恢复处理，从而能够对伴随着过滤器再生处理的执行而导致的NOx净化率的降低进行抑制。
[0061][处理流程]
[0062]图2为表示本实施例所涉及的过滤器再生处理以及HC中毒恢复处理的流程的流程图。本流程被预先存储于ECUlO中，并通过ECUlO而被反复执行。
[0063]在本流程中，首先，在步骤SlOl中对过滤器再生处理的执行条件是否成立进行辨另IJ。在本实施例中，当上一次的过滤器再生处理执行结束之后经过了预定时间时，判断为过滤器再生处理的执行条件成立。在步骤SlOl中做出否定判断的情况下，暂时结束本流程的执行。另一方面，在步骤SlOl中做出肯定判断的情况下，接着执行步骤S102的处理。
[0064]在步骤S102中，执行来自燃料添加阀4的燃料添加。即，执行过滤器再生处理。在过滤器再生处理中，通过对来自燃料添加阀4的燃料添加量进行控制，从而使SCRF 7的温度被调节至目标温度、即过滤器再生温度。
[0065]接下来，在步骤S103中，对过滤器再生处理的执行结束条件是否成立进行辨别。在本实施例中，当从过滤器再生处理的执行开始起经过了预定的再生执行时间时，判断为过滤器再生处理的执行结束条件成立。
[0066]在步骤S103中做出否定判断的情况下，再次执行步骤S102以及S103的处理。另一方面，在步骤S103中做出肯定判断的情况下，接着执行步骤S104的处理。在步骤S104