度传感器19更快的响应性。本实施方式的DPF温度推测部43基于由静电电容运算部41 运算出的静电电容C以及由PM堆积量推测部42推测出的PM堆积量PM dep，来推测DPF内部 温度Tdpf 〇
[0040] 更详细地说，PM堆积量根据运转状态而变化，但在规定的短时间（例如，大约1 秒）内，变化存在限度。在本实施方式中，将紧前所推测出的PM堆积量PM dep作为固定值来 处理，根据瞬间的静电电容C的变化，来推测在DPF入口温度传感器18、DPF出口温度传感 器19中无法追踪的DPF内部温度T dpf的突发的温度变化。DPF内部温度T DPF的推测，能够 使用预先通过实验求出的近似式、映射等。
[0041 ] 当由PM堆积量推测部42推测的PM堆积量PMdep达到DPF16能够捕集的上限堆积 量PMmax时，再生控制部44执行使排气管内喷射装置13喷射燃料（或者，后喷射）的强制再 生。根据由DPF温度推测部43推测的DPF内部温度Tdpf ( 即，向SCR22流入的废气温度）， 对该强制再生时的燃料喷射量进行反馈控制。
[0042] 更详细来说，E⑶40预先存储有堆积于DPF16的PM开始燃烧的下限目标温度T1 (例 如，600°C )、以及能够避免由于DPF16的过度升温而引起的熔损的上限目标温度T2(例如， 900 0C ) 〇
[0043] 在DPF内部温度Tdpf达到SCR22的活性温度T ACT的情况（Τ DPF彡T ACT)下，再生控制 部44对燃料喷射量进行反馈控制，以使强制再生时的DPF内部温度Tdpf成为下限目标温度 T1 (PM燃烧下限温度）。由此，能够有效地抑制强制再生时的SCR22的过度升温，能够防止 NOx净化性能降低。
[0044] 另一方面，在DPF内部温度Tdpf未达到SCR22的活性温度T ACT的情况（T DPF< T ACT) 下，再生控制部44对燃料喷射量进行反馈控制，以使强制再生时的DPF内部温度Tdpf成为 上限目标温度T 2 (熔损上限温度）。由此，能够将向低温时的SCR22的供给气体温度提早上 升至活性温度Tact，能够提高NOx净化性能。
[0045] 接着，基于图3对本实施方式的排气净化装置的控制流程进行说明。另外，在点火 键的开启操作的同时开始本控制。
[0046] 在步骤（以下，将步骤简记为S) 100中，判定根据静电电容C推测的PM堆积量PMdep 是否达到上限堆积量PMmax。在PM堆积量PMdep为上限堆积量PMmax以上的情况（是）下，本 控制前进至S110。另一方面，在PM堆积量PM dep不足上限堆积量PMmax的情况（否）下，本 控制返回。
[0047] 在SI 10中，判定根据静电电容C以及PM堆积量PMdep推测的DPF内部温度T DPF是 否达到SCR22的活性温度Tact。在DPF内部温度Tdpf为活性温度T ACT以上的情况（是）下， 本控制前进至S120。在S120中，对强制再生时的燃料喷射量进行反馈控制，以使DPF内部 温度T dpf成为下限目标温度T i (PM燃烧下限温度），之后，本控制返回。
[0048] 另一方面，在SI 10中，在DPF内部温度Tdpf不足活性温度T ACT的情况（否）下，本 控制前进至S130。在S130中，对强制再生时的燃料喷射量进行反馈控制，以使DPF内部温 度Tdpf成为上限目标温度T 2 (熔损上限温度），之后，本控制返回。
[0049] 接着，对本实施方式的内燃机的排气净化装置的作用效果进行说明。
[0050] 在一般情况下，SCR22的NOx净化性能特别是在SCR22未达到活性温度的低温区 域中降低。因此，为了提高SCR22的NOx净化性能，需要使向SCR22流入的废气温度提早升 温至活性温度。
[0051] 在本实施方式的内燃机的排气净化装置中构成为，根据响应性比排气温度传感器 更快的静电电容C的变化来高精度地推测DPF内部温度，并且根据该DPF内部温度来控制 强制再生时的燃料喷射量。特别是在DPF内部温度达到SCR22的活性温度的情况下，对燃 料喷射量进行反馈控制以使DPF内部温度成为PM燃烧下限温度，另一方面，在DPF内部温 度未达到SCR22的活性温度的情况下，对燃料喷射量进行反馈控制以使DPF内部温度成为 过滤器熔损的上限温度。
[0052] 因而，根据本实施方式的内燃机的排气净化装置，能够根据响应性比排气温度传 感器更快的静电电容C来高精度地推测DPF16的内部温度，并且能够利用强制再生时的PM 燃烧热将低温的SCR22提早升温至活性温度。结果，能够有效地提高SCR22的NOx净化性 能。
[0053] 另外，本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当 变形而实施。
[0054] 例如，也可以如图4所示那样构成为，在排气通路12上连接对DPF16进行迂回的 旁通通路12a，在该旁通通路12a上具备容量较小的计测用DPF16a (第二过滤器）。在该情 况下，优选将一对电极17a、17b分别插入到计测用DPF16a内的隔着至少一个以上单元而对 置的一对单元中，并且在旁通通路12a上设置对废气的流量进行调整的小孔12b(节流孔）。 此外，在执行计测用DPF16a的强制再生的情况下，也可以对一对电极17a、17b施加电压而 使其作为加热器起作用。
[0055] 此外，NOx催化剂并不限于SCR22,也可以是在稀空燃比时对NOx进行吸附、在浓空 燃比时对NOx进行还原的NOx吸附还原型催化剂（Lean NOx Trap :LNT)。在该情况下，也 能够发挥与上述实施方式相同的作用效果。
[0056] 符号的说明
[0057] 10发动机
[0058] 12排气通路
[0059] 13排气管内喷射装置
[0060] 14前级后处理装置
[0061] 16 DPF (过滤器）
[0062] 17a、17b电极（静电电容检测机构）
[0063] 20后级后处理装置
[0064] 21尿素水喷射装置（尿素水喷射机构）
[0065] 22 SCR (选择性还原催化剂）
[0066] 40 ECU
[0067] 41静电电容运算部（静电电容检测机构）
[0068] 42 PM堆积量推测部
[0069] 43 DPF温度推测部（过滤器温度推测机构）
[0070] 44再生控制部（过滤器再生机构）
【主权项】
1. 一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备： 过滤器，设置于内燃机的排气通路，捕集排气中的微粒物； 尿素水喷射机构，设置于比上述过滤器靠下游侧的排气通路，朝排气中喷射尿素水； 选择性还原催化剂，设置于比上述尿素水喷射机构靠下游侧的排气通路，使用从尿素 水生成的氨对排气中的氮化物进行还原净化； 静电电容检测机构，检测上述过滤器的静电电容； 过滤器温度推测机构，基于所检测到的上述静电电容，推测上述过滤器的内部温度；以 及 过滤器再生机构，能够朝上述过滤器供给燃料，而执行将该过滤器升温至微粒物的燃 烧温度以上的强制再生， 上述过滤器再生机构为， 基于预先设定的微粒物开始燃烧的目标下限温度以及能够避免过滤器熔损的目标上 限温度，在计算出的上述内部温度为选择性还原催化剂的活性温度以上的情况下，以使该 内部温度成为上述目标下限温度的燃料供给量来执行强制再生，另一方面，在计算出的上 述内部温度不足选择性还原催化剂的活性温度的情况下，以使该内部温度成为上述目标上 限温度的燃料供给量来执行强制再生。2. 如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中， 上述静电电容检测机构具有一对电极，该一对电极分别插入到上述过滤器内的隔着至 少一个以上单元而对置的一对单元中。3. 如权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中， 还具备： 旁通通路，从比上述过滤器靠上游侧的排气通路分支，对该过滤器进行迂回；以及 第二过滤器，设置于上述旁通通路，捕集在该旁通通路中流动的排气中的微粒物， 上述一对电极分别插入到上述第二过滤器内的隔着至少一个以上单元而对置的一对 单元中。4. 如权利要求3所述的内燃机的排气净化装置，其中， 在执行上述第二过滤器的强制再生时，使上述一对电极作为加热器起作用。
【专利摘要】本发明涉及一种内燃机的排气净化装置，提高NOx净化性能。具备：DPF(16)，捕集排气中的PM；尿素水喷射装置(21)，朝排气中喷射尿素水；SCR(22)，对排气中的NOx进行还原净化；静电电容检测机构(17a、17b、41)，检测DPF(16)的静电电容；DPF温度推测部(43)，基于静电电容来推测DPF(16)的内部温度；以及再生控制部(44)，执行DPF(16)的强制再生；再生控制部(44)基于PM开始燃烧的目标下限温度以及能够避免过滤器熔损的目标上限温度，在内部温度为SCR活性温度以上的情况下，以使内部温度成为目标下限温度的燃料供给量来执行强制再生，在内部温度不足SCR活性温度的情况下，再生控制部(44)以使内部温度成为目标上限温度的燃料供给量来执行强制再生。
【IPC分类】F01N3/025, F01N3/36, F01N3/023, F01N3/08, F01N3/20, F01N3/029, F01N3/031
【公开号】CN105026717
【申请号】CN201480010793
【发明人】内山正, 阿曾充宏, 野田正文
【申请人】五十铃自动车株式会社
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年2月18日
【公告号】WO2014132839A1