内燃机的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内燃机的控制装置。
【背景技术】
[0002]已知一种如下的内燃机，其具备被配置在内燃机排气通道内的颗粒过滤器、被配置在颗粒过滤器上游的内燃机排气通道内的燃料添加阀、和用于对颗粒过滤器的温度进行检测的温度传感器，并且在应当使颗粒过滤器再生时，从燃料添加阀喷射燃料并通过喷射燃料的氧化反应热而使颗粒过滤器的温度上升至600°C左右的再生温度。但是，在此情况下，如果燃料添加阀产生了堵塞，则即使从燃料添加阀喷射燃料，颗粒过滤器的温度也变得不会上升至再生温度。因此，在该内燃机中，在尽管从燃料添加阀喷射燃料但颗粒过滤器的温度仍未上升至再生温度时，则判断为燃料添加阀产生了堵塞(例如参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2008-267178
【发明内容】
[0006]但是，在燃料从燃料添加阀起沿着喷射路径被喷射时，在喷射路径周围的排气通道内壁面上将附着有喷射燃料，并在该所附着的喷射燃料上堆积有废气中所包含的排气微粒，其结果为，存在喷射路径产生堵塞的情况。在该情况下，例如即使为了使颗粒过滤器升温而从燃料添加阀喷射燃料，喷射燃料也会附着在所堆积的排气微粒上，其结果也无法向颗粒过滤器供给充足的喷射燃料。因此，在该情况下，即使燃料添加阀未堵塞，颗粒过滤器的温度也变得无法上升至再生温度。但是，在上述的内燃机中，在如此而使得燃料添加阀未堵塞的情况下，也会判断为燃料添加阀产生了堵塞。
[0007]本发明的目的在于，提供一种能够准确地对喷射路径中产生了堵塞或者燃料添加阀产生了堵塞的情况进行判断的内燃机的控制装置。
[0008]用于解决课题的方法
[0009]根据本发明提供一种内燃机的控制装置，其具备:排气净化催化剂，其被配置在内燃机排气通道内；碳氢化合物供给阀，其被配置在排气净化催化剂上游的内燃机排气通道内；燃料供给装置，其用于向碳氢化合物供给阀供给燃料，该内燃机的控制装置使碳氢化合物从碳氢化合物供给阀沿着预先规定的喷射路径而向废气中喷射，并且在从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物时，使被供给到碳氢化合物供给阀的燃料压力降低，其中，在由从碳氢化合物供给阀供给的碳氢化合物所导致的排气净化催化剂的温度上升量小于预先规定的上升量、并且从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物时向碳氢化合物供给阀的供给燃料压力的降低量大于预先规定的降低量时，判断为在所述喷射路径中产生了堵塞。
[0010]而且，根据本发明还提供一种内燃机的控制装置，其具备，排气净化催化剂，其被配置在内燃机排气通道内；碳氢化合物供给阀，其被配置在排气净化催化剂上游的内燃机排气通道内；燃料供给装置，其用于向碳氢化合物供给阀供给燃料，该内燃机的控制装置使碳氢化合物从碳氢化合物供给阀沿着预先规定的喷射路径而向废气中喷射，并且在从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物时，使被供给到碳氢化合物供给阀的燃料压力降低，其中，在由从碳氢化合物供给阀供给的碳氢化合物所导致的排气净化催化剂的温度上升量小于预先规定的上升量、并且从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物时向碳氢化合物供给阀的供给燃料压力的降低量小于预先规定的降低量时，判断为在碳氢化合物供给阀中产生了堵塞。
[0011]发明效果
[0012]在本发明的第一部分中，能够正地确判断出来自碳氢化合物供给阀的碳氢化合物在喷射路径中产生了堵塞，在本发明的第二部分中，能够正确地判断出碳氢化合物供给阀中产生了堵塞
【附图说明】
[0013]图1为压缩点火式内燃机的整体图。
[0014]图2为以图解的方式表示催化剂载体的表面部分的图。
[0015]图3为用于对排气净化催化剂中的氧化反应进行说明的图。
[0016]图4为表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。
[0017]图5为表示NOx净化率Rl的图。
[0018]图6A以及6B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。
[0019]图7A以及7B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。
[0020]图8为表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。
[0021 ]图9为表示NOx净化率R2的图。
[0022]图10为表示碳氢化合物的喷射周期ΔT与NOx净化率Rl的关系图。
[0023]图1lA以及IlB为表示碳氢化合物的喷射量等的映射图。
[0024]图12为表示^^(释放控制的图。
[0025]图13为表不燃料喷射正时的图。
[0026]图14A以及14B为用于对燃料供给装置等进行说明的图。
[0027]图15为表示向碳氢化合物供给阀被供给的燃料压力PX的变化等的时序图。
[0028]图16为表示排气净化催化剂的床温TC的变化等的时序图。
[0029]图17A以及17B为表示碳氢化合物的喷射量等的映射图。
[0030]图18为用于实施喷射控制的流程图。
[0031]图19为用于实施喷射控制的流程图。
[0032]图20为用于实施喷射控制的流程图。
[0033]图21为用于实施再生控制的流程图。
【具体实施方式】
[0034]图1为表不压缩点火式内燃机的整体图。
[0035]当参照图1时，I表示内燃机主体，2表示各气缸的燃烧室，3表示用于向各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气歧管，5表示排气歧管。进气歧管4经由进气导管6而与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连结，且压缩机7a的入口经由吸入空气量检测器8而与空气滤清器9连结。在进气导管6内配置有通过致动器而被驱动的节气门10，而且在进气导管6周围配置有用于对在进气导管6内流动的吸入空气进行冷却的冷却装置U。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被引导至冷却装置11内，并通过内燃机冷却水而对吸入空气进行冷却。
[0036]另一方面，排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气汽轮机7b的入口连结，且排气汽轮机7b的出口经由排气管12而与排气净化催化剂13的入口连结。在本发明的实施例中，该排气净化催化剂13由NOx吸留催化剂组成。排气净化催化剂13的出口与颗粒过滤器14连结，且在排气净化催化剂13上游的排气管12内配置有碳氢化合物供给阀15，所述碳氢化合物供给阀15用于供给作为压缩着火式内燃机的燃料而使用的轻油或由其它燃料组成的碳氢化合物。在图1所示的实施例中，使用了从碳氢化合物供给阀15供给的作为碳氢化合物的轻油。另外，本发明也能够应用于在过稀空燃比的条件下而实施燃烧的火花点火式内燃机。在此情况下，从碳氢化合物供给阀15供给作为火花点火式内燃机的燃料而使用的汽油或者供给由其它燃料组成的碳氢化合物。
[0037]另一方面，排气歧管5与进气歧管4经由废气再循环(以下，称为EGR)通道16而互相连结，并且在EGR通道16内配置有电子控制式EGR控制阀17。此外，在EGR通道16的周围配置有用于对EGR通道16内流动的EGR气体进行冷却的冷却装置18。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被引导至冷却装置18内，并通过内燃机冷却水而对EGR气体进行冷却。各燃料喷射阀3经由燃料供给管19而与共轨20连结，该共轨20经由电子控制式的喷出量可变的燃料栗21而与燃料罐22连结。被贮存于燃料罐22内的燃料通过燃料栗21而被供给至共轨20内，被供给至共轨20内的燃料经由各燃料供给管19而被供给至燃料喷射阀3。
[0038]电子控制单元30由数字计算机构成，并具备通过双向母线31而被互相连接在一起的ROM (只读存储器)32、RAM (随机存取存储器)33、CPU (微处理器)34、输入端口 35以及输出端口 36。在排气净化催化剂13的下游配置有用于对从排气净化催化剂13流出的废气的温度进行检测的温度传感器23，并且在颗粒过滤器14中安装有用于对颗粒过滤器14的前后差压进行检测的差压传感器24。这些温度传感器23、差压传感器24以及吸入空气量检测器8的输出信号经由各自所对应的AD转换器37而被输入到输入端口 35。此外，在加速踏板40上连接有以与加速踏板40的踩踏量成比例的方式而产生输出电压的负载传感器41，负载传感器41的输出电压通过对应的AD转换器37而被输入到输入端口 35。而且，在输入端口 35上连接有例如在曲轴每旋转15°时产生输出脉冲的曲轴转角传感器42。另一方面，输出端口 36经由对应的驱动电路38而与燃料喷射阀3、节气门10的驱动用致动器、碳氢化合物供给阀15、EGR控制阀17以及燃料栗21连接。
[0039]图2以图解的方式而图示了图1所示的排气净化催化剂13的基体上所负载的催化剂载体的表面部分。如图2所示，例如，该排气净化催化剂13在由氧化铝组成的催化剂载体50上负载有由铂Pt组成的贵金属催化剂51，而且在该催化剂载体50上还形成有碱性层53，所述碱性层53含有选自钾K、钠Na、铯Cs这种碱金属、钡Ba、钙Ca这种碱土类金属、镧系元素这种稀土类以及银Ag、铜Cu、铁Fe、铱Ir这种能够向!'^提供电子的金属中的至少一种。此外，在排气净化催化剂13的催化剂载体50上除了铂Pt以外还能够负载铑Rh或钯Pd。另外，由于废气沿着催化剂载体50上流动，因此可以说贵金属催化剂51被负载于排气净化催化剂13的废气流通表面上。此外，由于碱性层53的表面呈碱性，因此碱性层53的表面被称为碱性的废气流通表面部分54。
[0040]当碳氢化合物从碳氢化合物供给阀15被喷射到废气中时，该碳氢化合物在排气净化催化剂13中被重整。在本发明中设为，使用此时被重整后的碳氢化合物以使其在排气净化催化剂13中对NOx进行净化。图3以图解的方式而图示了此时在排气净化催化剂13中被实施的重整作用。如图3所示，从碳氢化合物供给阀15被喷射出的碳氢化合物HC通过贵金属催化剂51而成为碳数较少的自由基状的碳氢化合物HC。
[0041]图4图示了从碳氢化合物供给阀15供给的碳氢化合物的供给正时与向排气净化催化剂13流入的流入废气的空燃比(A/F) in的变化。另外，由于该空燃比(A/F) in的变化依存于流入排气净化催化剂13的废气中的碳氢化合物的浓度变化，因此也可以说图4所示的空燃比(A/F) in的变化表示了碳氢化合物的浓度变化。但是，由于当碳氢化合物浓度升高时空燃比(A/F) in降低，因此在图4中空燃比(A/F) in越趋于过浓侧，则碳氢化合物浓度越升尚。
[0042]图5图示了通过使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度周期性地进行变化，从而如图4所示使向排气净化催化剂13流入的流入废气的空燃比(A/F) in周期性地过浓时，相对于排气净化催化剂13的各催化剂温度TC的、由排气净化催化剂13所获得的NOx*化率。那么，本发明人经过长期进行有关NOx净化的研究，结果辨明了如下情况，SP，当使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时，如图5所示，即使在350°C以上的高温区域也能够获得极高的NOx净化率Rl。
[0043]而且，本发明者还辨明了如下情况，S卩，此时含有氮及碳氢化合物的大量的还原性中间体被持续保持或吸附于碱性层53的表面上，即排气净化催化剂13的碱性废气流通表面部分54上，并且该还原性中间体在获得高NOx净化率Rl方面发挥了核心的作用。接下来，参照图6A及图6B对上述情况进行说明。另外，该图6A以及图6B以图解的方式而图示了排气净化催化剂13