用于内燃机的控制设备的制造方法
【专利摘要】一种用于内燃机的控制设备包括电子控制单元。所述电子控制单元配置成：(a)当排气控制设备的温度处于第二温度范围内时，作为再生控制，以第二温度升高速度升高排气控制设备的温度；(b)当再生控制期间的排气控制设备的温度处于第二温度范围内并且内燃机处于怠速运转状态时，作为温度升高抑制控制，将怠速运转期间的排气控制设备的温度控制为等于或小于排气控制设备在内燃机进入怠速运转状态时的温度。
【专利说明】
用于内燃机的控制设备
[0001]发明背景
技术领域
[0002]本发明涉及一种用于内燃机的控制设备。
【背景技术】
[0003]已知一种通过将燃料供给到排气控制设备以使累积在排气控制设备上的颗粒物燃烧而使排气控制设备再生的技术。日本专利申请公报N0.2010-229916(JP 2010-229916A)、日本专利申请公报N0.2005-090458(JP 2005-090458八)、？(:1'国际申请公报腸.￥02011/055456(W0 2011/055456)、日本专利申请公报N0.07-247916(JP 07-247916 A)、日本专利申请公报N0.2009-002259(JP 2009-002259A)、日本专利申请公报N0.2005-113800 (JP2005-113800 A)、日本专利申请公报N0.2000-080914(JP 2000-080914 A)和日本专利申请公报N0.2008-303835(JP 2008-303835 A)公开了使排气控制设备再生的技术。
【发明内容】
[0004]如果在排气控制设备再生时排气控制设备的温度达到某一温度，则存在累积在排气控制设备上的含硫化合物从该排气控制设备分离从而产生白烟的情况。特别地，当内燃机在排气控制设备的导致含硫化合物分离的温度范围内进入怠速运转状态时，排气的流量与在怠速运转状态之前所获得的值相比降低。然而，含硫化合物的分离量没有降低，并且排气中的含硫化合物的浓度增大。结果，变为容易产生白烟的状态。
[0005]本发明提供一种用于内燃机的控制设备，所述控制设备抑制在怠速运转状态产生白烟。
[0006]根据本发明的一个方面，提供一种用于内燃机的控制设备。内燃机包括排气控制设备和燃料供给设备，所述排气控制设备设置在内燃机的排气通道中，所述燃料供给设备配置成将燃料供给到排气控制设备。所述控制设备包括电子控制单元。所述电子控制单元配置成:(a)作为再生控制，控制通过燃料供给设备进行的燃料供给，以便使排气控制设备的温度升高并且使累积在排气控制设备上的颗粒物燃烧；(b)当排气控制设备的温度处于第一温度范围内时，作为再生控制，以第一温度升高速度升高排气控制设备的温度；(C)当排气控制设备的温度处于第二温度范围内时，作为再生控制，以第二温度升高速度升高排气控制设备的温度，所述第二温度升高速度慢于所述第一温度升高速度，所述第二温度范围高于所述第一温度范围；(d)当排气控制设备的温度处于第三温度范围内时，作为再生控制，通过将排气控制设备的温度保持在第三温度范围内来燃烧颗粒物，所述第三温度范围高于所述第二温度范围；以及(e)当再生控制期间的排气控制设备的温度处于所述第二温度范围内并且所述内燃机处于怠速运转状态时，作为温度升高抑制控制，将排气控制设备在怠速运转期间的温度控制为等于或小于排气控制设备在内燃机进入怠速运转状态时的温度。
[0007]所述电子控制单元可以配置成作为温度升高抑制控制，与内燃机进入怠速运转状态时的燃料供给量相比，减少怠速运转期间的燃料供给量。
[0008]所述电子控制单元可以配置成作为温度升高抑制控制，执行抑制排气的温度的排气温度抑制控制。
[0009]所述电子控制单元可以配置成当排气控制设备的温度处于第二温度范围内、内燃机进入怠速运转状态并且车速等于或高于预定值时不执行所述温度升高抑制控制。
[0010]所述电子控制单元可以配置成当含硫化合物累积量等于或大于预定值时，作为温度升高抑制控制，控制排气控制设备的温度，以便使排气控制设备的温度低于排气控制设备在含硫化合物累积量小于所述预定值时的温度。所述含硫化合物累积量是累积在排气控制设备上的含硫化合物的量。
[0011]所述电子控制单元可以配置成当含硫化合物累积量等于或大于所述预定值时，作为温度升高抑制控制，控制燃料供给设备的燃料供给量，以便使燃料供给量小于在含硫化合物累积量小于所述预定值时的燃料供给量。
[0012]能够提供一种用于内燃机的控制设备，所述控制设备抑制在怠速运转状态产生白烟。
【附图说明】
[0013]以下将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同的附图标记指示相同的元件，并且其中:
[0014]图1是示出了一个实施例的发动机系统的简图；
[0015]图2A是示出了在再生控制期间排气控制设备的温度变化的图表；
[0016]图2B是示出了在再生控制期间排气中的SO3的浓度变化的图表；
[0017]图3A是示出了在温度升高抑制控制期间排气控制设备的温度变化的图表；
[0018]图3B是示出了在温度升高抑制控制期间排气中的SO3的浓度变化的图表；
[0019]图3C是示出了在温度升高抑制控制期间燃料添加阀的燃料添加量的变化的图表；
[0020]图4是示出了再生控制的一个示例的流程图；
[0021 ]图5是示出了缓慢再生控制的一个示例的流程图；
[0022]图6是示出了缓慢再生控制的一个示例的流程图；和
[0023]图7是限定含硫化合物分离速度和排气控制设备的温度之间的关系的映射。
【具体实施方式】
[0024]图1是示出了根据一个实施例的发动机系统10的简图。柴油发动机(以下称作发动机)11包括进气歧管12和排气歧管13。进气歧管12通过进气通道14连接到涡轮增压器15的压缩机16的出口。进气通道14配备有中间冷却器IC和节气门V，所述中间冷却器IC冷却进气，所述节气门V调节发动机11的进气量。排气歧管13通过排气通道17连接到涡轮增压器15的排气涡轮18的入口。在排气涡轮18的入口处设置有可变喷嘴叶片18a。可以响应于可变喷嘴叶片18a的开度来调节流过排气涡轮18的排气的流量。排气涡轮18的出口连接到排气通道19。发动机11产生的排气通过排气涡轮18排出到排气通道19。发动机11包括四个气缸C和四个燃料喷射阀F，所述四个燃料喷射阀F分别将燃料直接喷射到四个气缸C中，但是本发明并不局限于此。在进气通道14和排气通道17之间连接有EGR(排气再循环)通道14a JGR通道14a配备有EGR阀Va。发动机11配备有用于检测发动机转数的曲柄角传感器CS。
[0025]排气通道19配备有用于净化排气的排气控制设备E。在排气控制设备E内按照从上游侧到下游侧的次序设置有DOC(柴油机氧化催化器)20和DPF(柴油机颗粒物滤清器)21。DOC 20是氧化催化器，其氧化排气中含有的HC、N0和⑶，从而将它们转化成H2O JOdPNO2t3DPF 21捕集排气中含有的颗粒物。排气控制设备E是排气控制设备的一个示例。
[0026]在排气通道19中，在排气涡轮18和DOC20之间设置有燃料添加阀24、S0x传感器25和温度传感器26οSOx传感器25检测流过DOC 20的排气中的硫浓度。燃料添加阀24将用于使累积在DPF 21上的颗粒物燃烧的燃料添加到排气中。温度传感器26检测流入DOC 20中的排气的温度。
[0027]在排气通道19中，在DOC 20和DPF 21之间设置有温度传感器27。温度传感器27检测流过DOC 20并流入DPF 21中的排气的温度。在排气通道19中，在DPF 21的下游侧设置有温度传感器28和空燃比传感器29。温度传感器28检测流过DPF 21的排气的温度。空燃比传感器29检测流过DPF 21的排气的空燃比。
[0028]ECU(电子控制单元)30控制整个发动机系统10。E⑶30是计算机，该计算机包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、CPU(中央处理单元)以及在附图中未示出的类似物。E⑶30电连接到节气门V和EGR阀Va或上述传感器。
[0029]E⑶30基于曲柄角传感器CS输出的值来判定发动机11的转数是否进入怠速运转状态，在所述怠速运转状态中，发动机的转数变为怠速转数。怠速转数包括发动机11进入怠速运转状态时的全部转数范围。例如，怠速转数包括目标转数和向该目标转数改变的转数。另外，怠速运转状态例如不但还包括车辆停止状态，而且还包括低速行驶状态或减速状态。
[0030]E⑶30基于SOx传感器25等的输出的值来推定燃料中的硫浓度，但是本发明并不局限于此。可以在燃料箱中设置燃料特性传感器，以便直接检测燃料中的硫浓度。另外，在使用发动机系统10的地方所使用的燃料中的硫浓度可以提前存储在ECU 30中。
[0031 ] E⑶30基于温度传感器26、27和28的测量值来检测排气控制设备E的温度。此外，可以在DOC 20和DPF 21中直接设置温度传感器，以检测DOC 20和DPF 21的温度。温度传感器26、27和28中的每一个都是用于检测排气控制设备的温度的检测单元的一个示例。此外，可以从发动机11的运转状态来推定排气控制设备的温度。
[0032]E⑶30基于发动机11的运转状态来推定流入DPF 21中的颗粒物的量，并且通过累加流入DPF 21中的颗粒物的量来推定累积在DPF 21上的颗粒物的量。此外，可以在DPF 21中设置检测颗粒物的传感器，并且ECU 30可以基于该传感器的测量值来推定累积在DPF 21上的颗粒物的量。
[0033]E⑶30通过使累积在DPF 21上的颗粒物燃烧来执行再生DPF 21的再生控制。在该再生控制中，ECU 30控制从燃料添加阀24添加的燃料的量，并且以预定的温度升高速度来升高排气控制设备的温度，从而使颗粒物燃烧。燃料添加阀24是将燃料供给到排气控制设备E的燃料供给设备的一个示例。此外，将燃料供给到排气控制设备E并且使排气控制设备E的温度升高从而使颗粒物燃烧的方法并不局限于此。例如，可以将未燃烧的燃料供给到排气控制设备E，以通过在燃料喷射阀F的主喷射之后执行燃料喷射阀F的后喷射而使累积在DPF 21上的颗粒物燃烧。在这种情况下，燃料喷射阀F是燃料供给设备的一个示例。
[0034]虽然后面将详细地说明，但是作为再生控制，E⑶30可以选择性地执行正常再生控制和缓慢再生控制中的一个。正常再生控制是这样的控制:为了抑制燃料效率恶化，通过在较短的时间内升高排气控制设备的温度来使颗粒物燃烧。缓慢再生控制是这样的控制:为了抑制产生白烟，通过缓慢地升高排气控制设备的温度来使颗粒物燃烧。
[0035]接下来，将说明在再生控制期间产生白烟的情况。图2A是示出了再生控制期间的排气控制设备的温度变化的图表。图2B是示出了再生控制期间的排气中的SO3的浓度变化的图表。在图2A和图2B中，正常再生控制期间的排气控制设备的温度变化和SO3的浓度变化由虚线指示，而缓慢再生控制期间的排气控制设备的温度变化和SO3的浓度变化由实线指示。另外，在图2B中，开始在视觉上将排气识别为白烟的SO3的浓度由单点划线指示。
[0036]将推想如下情况，S卩，在一定程度的含硫化合物累积在DOC20和DPF 21上并且燃料中的硫浓度不低的情况下执行再生控制。这里，图2A中所示的Tl至T2的温度范围是与其它温度范围相比从DOC 20和DPF 21分离的含硫化合物的分离量进一步增大的温度范围。SP，温度Tl是含硫化合物分离量开始增大的温度。当温度等于或高于温度T2时，累积在DPF21上的颗粒物燃烧。低于温度Tl的温度将被称为第一温度范围Dl，等于或高于温度Tl且低于T2的温度将被称为第二温度范围D2，并且等于或高于温度T2的温度将被称为第三温度范围D3(以下，简称为温度范围)。此外，温度Tl是例如450°，并且温度T2是650°。
[0037]在正常再生控制中，排气控制设备的温度以基本恒定的温度升高速度迅速地升高，直到排气控制设备的温度达到颗粒物开始燃烧的温度T2为止。在排气控制设备的温度达到温度T2之后，通过将排气控制设备的温度在预定的时间段期间保持在温度范围D3内来使颗粒物燃烧。此外，通过在温度范围D3内逐步地升高排气控制设备的温度来使颗粒物燃烧。温度范围D2是从DOC 20和DPF 21分离的含硫化合物的分离量增大的温度范围。为此，当排气控制设备的温度处于温度范围D2内并且温度升高速度较快时，产生白烟。认为产生白烟的原因是，当排气控制设备的温度达到预定值或更高时，从DOC 20和DPF 21分离的含硫化合物(SOx)的量增加，排气中的SO3与H2O结合，并且H2SO4的雾状物作为白烟排出。如果像在正常再生控制中那样在排气控制设备的温度处于温度范围D2中时排气控制设备的温度的温度升高速度较快，则每单位时间分离的含硫化合物的分离量增大，并且排气中的SO3的浓度增大。因而，在视觉上将排气识别为白烟。
[0038]在缓慢再生控制中，当排气控制设备的温度处于温度范围D2内时，排气控制设备的温度以比正常再生控制的温度升高速度慢的温度升高速度升高。因此，能够抑制每单位时间的含硫化合物分离量，从而使每单位时间的含硫化合物分离量小于预定值，并且因此，能够抑制排气中的SO3的浓度。结果，能够抑制在视觉上将排气识别为白烟的问题。具体地，在缓慢再生控制中，当排气控制设备的温度处于温度范围Dl内时，排气控制设备的温度以第一温度升高速度升高。因而，通过致使排气控制设备的温度迅速地达到温度Tl来抑制燃料效率恶化。当排气控制设备的温度处于温度范围D2内时，排气控制设备的温度以比第一温度升高速度慢的第二温度升高速度升高。因此，通过抑制排气中的SO3的浓度，能够抑制产生白烟。当排气控制设备的温度处于温度范围D3内时，排气控制设备的温度在预定的时间段期间被保持在温度范围D3内。因而，累积在DPF 21上的颗粒物燃烧。此外，在正常再生控制中，当排气控制设备的温度处于温度范围Dl或温度范围D2内时，排气控制设备的温度以第一温度升高速度升高。
[0039]另外，虽然后面将详细地说明，但是，在缓慢再生控制期间，当排气控制设备的温度处于温度范围D2内并且发动机11进入怠速运转状态时，ECU 30执行抑制怠速运转的排气控制设备的温度升高的温度升高抑制控制。温度升高抑制控制是这样的控制:在缓慢再生控制期间，当发动机11进入怠速运转状态时，抑制产生白烟。
[0040]接下来，将说明温度升高抑制控制。图3A是示出了温度升高抑制控制期间的排气控制设备的温度变化的图表。图3B是示出了温度升高抑制控制期间的排气中的SO3的浓度变化的图表。图3C是示出了温度升高抑制控制期间的燃料添加阀24的燃料添加量变化的图表。此外，在图3A和图3B中，在缓慢再生控制期间在不执行温度升高抑制控制时的排气控制设备的温度变化和SO3的浓度变化由虚线指示，而在缓慢再生控制期间在执行温度升高抑制控制时的排气控制设备的温度变化和SO3的浓度变化由实线指示。另外，在图3C中，在缓慢再生控制期间在不执行温度升高抑制控制时的燃料添加阀24的燃料添加量变化由虚线指示，而在缓慢再生控制期间在执行温度升高抑制控制时的燃料添加阀24的燃料添加量变化由实线指示。
[0041]如果在排气控制设备的温度处于温度范围D2内时即使在发动机11进入怠速运转状态之后排气控制设备的温度也继续升高，则排气的流量与紧接在怠速运转之前获得的值相比减小。然而，SO3继续分离，并且因此排气中的SO3的浓度增大。因而，令人担心的是可能会产生白烟。因此，在缓慢再生控制期间，当发动机11在排气控制设备的温度处于温度范围D2内的情况下进入怠速运转状态时，ECU 30执行抑制排气控制设备的温度在怠速运转期间升高的温度升高抑制控制。在这个实施例的温度升高抑制控制中，存在以下情况:在怠速运转期间，燃料添加阀24的燃料添加量被控制为零，以降低排气控制设备的温度。而且，在怠速运转期间，还存在以下情况:控制燃料添加阀24的燃料添加量，以将排气控制设备的温度保持为在紧接在怠速运转之前获得的值。在图3A至图3C中，在燃料添加量被控制为零的情况下，排气控制设备的温度由曲线A指示，SO3的浓度由曲线A ’指示，并且燃料添加量由曲线A"指示。另外，在排气控制设备的温度被保持为在紧接在怠速运转之前的温度的情况下，排气控制设备的温度由曲线B指示，SO3的浓度由曲线B ’指示，并且燃料添加量由曲线B"指示。
[0042]图4是示出了再生控制的一个示例的流程图。此外，例如，当ECU30判定累积在DPF21上的颗粒物的量超过预定值时，开始再生控制。具体地，ECU 30基于行驶距离等推定累积在DPF 21上的颗粒物的量。当再生控制开始时，ECU 30判定燃料中的硫浓度是否为预定值或更大(步骤SI)。所述预定值是用于判定通过执行正常再生控制是否产生了白烟的基准值。当在步骤SI中做出否定判定时，ECU 30执行正常再生控制(步骤S2)。当燃料中的硫浓度较低而变得小于预定值时，认为累积在DOC 20和DPF 21上的含硫化合物的量较小。因而，SP使在执行正常再生控制时，也不容易产生白烟。当正常再生控制结束时，再生控制结束。
[0043]当在步骤S2中做出肯定判定时，ECU30执行缓慢再生控制(步骤S3)。如果在燃料中的硫浓度是预定值或更大时执行正常再生控制，则令人担心的是可能会产生白烟。当缓慢再生控制结束时，再生控制结束。
[0044]图5和图6是示出了缓慢再生控制的示例的流程图。ECU30判定排气控制设备的温度是否处于温度范围Dl内(步骤Sll)。当作出肯定判定时，ECU 30控制燃料添加阀24的燃料添加量，以便以第一温度升高速度升高排气控制设备的温度(步骤S12)。具体地，ECU 30设定第一目标温度升高速度，从而以第一温度升高速度升高排气控制设备的温度，并且ECU30控制燃料添加阀24的燃料添加量，以便与第一目标温度升高速度相对应。
[0045]当在步骤Sll中做出否定判定(即排气控制设备的温度不在温度范围Dl内而在温度范围D2内)时，E⑶30以第二温度升高速度升高温度(步骤S13)。这里，E⑶30根据燃料中的硫浓度设定第二目标温度升高速度。第二目标温度升高速度是当排气控制设备的温度以第二温度升高速度升高时获得的目标值。此外，第二目标温度升高速度可以基于这样的映射(map)设定，S卩，所述映射被限定为使得第二目标温度升高速度随着燃料中的硫浓度的增大而减小。这是因为含硫化合物累积量随着燃料中的硫浓度的增大而增大。因而，含硫化合物分离量也增大。而且，这是因为当第二目标温度升高速度减小时，能够抑制白烟产生。另外，ECU 30可以基于排气控制设备的实际温度对燃料添加阀24的燃料添加量执行反馈控制，以便使排气控制设备的温度以第二温度升高速度升高。因而，能够高精度地以第二温度升高速度升高排气控制设备的温度。
[0046]接下来，E⑶30判定发动机11是否进入怠速运转状态(步骤S14)。当在S14步骤中做出否定判定时，ECU 30判定排气控制设备的温度是否处于温度范围D2内(步骤S15)。当在步骤S15中做出肯定判定时，ECU 30再次执行步骤S13之后的处理。当在步骤S15中做出否定判定(即排气控制设备的温度不处于温度范围D2内)时，ECU 30将排气控制设备的温度在预定的时间段期间保持在温度范围D3内(步骤S16)。该预定的时间段是使累积在DPF 21上的颗粒物燃烧所需的时间段。在将排气控制设备的温度在该预定的时间段期间保持在温度范围D3内之后，E⑶30结束缓慢再生控制，并且由此结束再生控制。
[0047]当在步骤S14中做出肯定判定(即发动机11进入怠速运转状态)时，E⑶30判定累积到排气控制设备E的含硫化合物累积量是否为预定值或更大(步骤S21)。该预定值是在怠速运转期间可能会产生白烟的含硫化合物累积量。此外，ECU 30可以基于这样的值推定含硫化合物累积量，所述值通过从基于在执行缓慢再生控制之前的车辆行驶距离所计算出的含硫化合物累积量减去在缓慢再生控制期间在排气控制设备的温度达到发动机11进入怠速运转状态时的排气控制设备的温度之前所获得的含硫化合物分离量而获得。
[0048]图7是限定含硫化合物分离速度和排气控制设备的温度之间的关系的映射。不管累积量如何，含硫化合物分离速度在排气控制设备的基本同一温度周围具有峰值。另外，含硫化合物分离速度随着含硫化合物累积量的增大而增大。因此，在怠速运转状态中，随着含硫化合物累积量的增大，很有可能会产生白烟。基于含硫化合物分离速度较快时的含硫化合物累积量来设定步骤S21中的预定值。
[0049]当在步骤S21中做出肯定判定(S卩含硫化合物累积量相对较大)时，ECU30将燃料添加阀24的燃料添加量控制为零(步骤S22)。因此，抑制排气控制设备的温度进一步升高。
[0050]另外，E⑶30执行抑制排气温度的排气温度抑制控制(步骤S23)。因此，能够抑制由排气所导致的排气控制设备的温度升高。例如，在排气温度抑制控制中，通过增大引入到发动机11中的新鲜空气的量以便将空燃比控制为稀薄(lean)来降低排气温度。例如，可以将EGR阀Va的开度控制到关闭侧，以便使返回到发动机11的已经燃烧过的气体的量减少并且使新鲜空气的量增大。或者，可以将节气门V控制到打开侧，并且可以将可变喷嘴叶片18a控制到关闭侧，以便使增压压力增大并且使新鲜空气量增加。另外，可以增大发动机11中的燃料燃烧速度，从而降低排气温度。例如，可以使用于发动机11的燃料喷射正时提前，或者可以增大燃料喷射压力。[0051 ] E⑶30判定发动机11是否进入怠速运转状态(步骤S24)。当做出肯定判定时，E⑶30再次执行步骤S21之后的处理。当做出否定判定时，E⑶30再次执行步骤Sll之后的处理。这样，如果发动机在含硫化合物累积量相对较大时进入怠速运转状态，则在怠速运转期间将燃料添加阀24的燃料添加量设定为零，并且也执行排气温度抑制控制，以抑制排气控制设备的温度升高。因而，抑制白烟产生。
[0052]当在步骤S21中做出否定判定(即含硫化合物累积量相对较小)时，ECU30判定车速是否为预定值或更大(步骤S31)。车速基于车速传感器输出的值来确定。这里，该预定值是这样的车速，在该车速下，即便当在含硫化合物累积量相对较小而在步骤S21中做出否定判定的情况下排气控制设备的温度以第二温度升高速度升高时，排气也不会在视觉上被识别为白烟。例如，该预定值是lkm/h ο当在步骤S31中做出肯定判定(即，即使在怠速运转状态中车速也是某一车速)时，E⑶30再次执行在步骤Sll之后的处理，并且当排气控制设备的温度处于温度范围D2内时，使排气控制设备的温度以第二温度升高速度升高。这是因为，在含硫化合物累积量相对较小且车速是某一车速的情况下，即使当排气控制设备的温度以第二温度升高速度升高时，也不容易将排气在视觉上识别为白烟。
[0053]当在步骤S31中做出否定判定(即车速基本为零)时，ECU30控制燃料添加阀24的燃料添加量，以便即使在怠速运转期间也将排气控制设备的温度保持为紧接在怠速运转之前获得的值(步骤S32)。燃料添加阀24的燃料添加量基于这样的映射被控制:该映射被限定为使得燃料添加量随着紧接在怠速运转之前的排气控制设备的温度的升高而增大。由于保持排气控制设备的紧接在怠速运转状态之前的温度，所以抑制了排气控制设备的温度的进一步升高。因此，也抑制了白烟产生。另外，由于在含硫化合物累积量相对较小而在步骤S21中作出否定判定时保持紧接在怠速运转状态之前获得的排气控制设备的温度，所以抑制了白烟产生，原因在于即使当排气控制设备的温度由于例如排气温度的意外升高而略微升高时，含硫化合物累积量也相对较小。此外，由于在步骤Sll中做出否定判定并且在步骤S14中做出肯定判定，所以排气控制设备的温度通过步骤S32的处理而保持在温度范围D2内。
[0054]图3C的曲线B"指示燃料添加阀24的燃料添加量被控制成使得排气控制设备的紧接在怠速运转之前的温度被保持的情况。此外，在这种情况下，怠速运转期间的燃料添加量变得小于紧接在怠速运转之前的燃料添加量的原因在于，怠速运转期间的进气量变得小于怠速运转之前的进气量。因此，当燃料添加量不根据这个状态减少时，燃料添加量相对于减少的进气量增加，并且因此，令人担心的是怠速运转期间的排气控制设备的温度可能会升高。因此，即使当含硫化合物累积量是预定值或更大或者当含硫化合物累积量小于预定值时，也执行控制，以便使怠速运转期间的燃料添加量变得小于紧接在怠速运转之前的燃料添加量。
[0055]接下来，ECU 30判定当前运转状态是否为怠速运转状态(步骤S24)，当做出肯定判定时，ECU 30再次执行步骤S21之后的处理，并且当做出否定判定时，ECU 30再次执行步骤Sll之后的处理。因此，当怠速运转在执行步骤S32的处理之后返回到正常运转时，温度再次从紧接在怠速运转之前的排气控制设备的温度以第二温度升高速度升高。这是因为在步骤Sll中做出否定判定之后执行步骤S13的处理。因此，与在怠速运转期间降低排气控制设备的温度并且在怠速运转返回到正常运转之后升高排气控制设备的温度的情况相比，在即使在怠速运转期间也将排气控制设备的温度保持在某一温度的情况下，能够抑制再生控制延长并且能够抑制燃料效率恶化。
[0056]如上所述，在缓慢再生控制期间，当在排气控制设备的温度处于温度范围D2内从而导致含硫化合物分离的情况下当前运转状态变为怠速运转状态时，通过执行抑制排气控制设备的温度的进一步升高的温度升高抑制控制，抑制了白烟产生。
[0057]另外，如在步骤S21、步骤S22和步骤S32中所示的那样，当含硫化合物累积量变为预定值或更大时，控制燃料添加量，使得排气控制设备的温度变为低于含硫化合物累积量小于预定值时的排气控制设备温度。因此，当含硫化合物累积量较大时，首先抑制白烟产生。因而，当含硫化合物累积量较小时，能够在抑制白烟产生的同时抑制缓慢再生控制延长，并且因此能够抑制燃料效率恶化。
[0058]上述实施例仅仅用于实施本发明，并且本发明并不局限于此。通过以上说明，显而易见的是该实施例的各种修改方案均包含在本发明的范围内并且在本发明的范围内可以采用各种其它实施例。
[0059]在上述实施例中，作为再生控制，选择性地执行正常再生控制和缓慢再生控制，但是可以仅执行缓慢再生控制。另外，本发明并不局限于在燃料中的硫浓度小于预定值时执行正常再生控制并且在燃料中的硫浓度等于或大于预定值时执行缓慢再生控制这一构造。例如，可以采用这样的构造:推定累积到排气控制设备E的含硫化合物的累积量，当推定出的累积量小于预定值时执行正常再生控制，并且当推定出的累积量等于或大于预定值时执行缓慢再生控制。另外，可以采用这样的构造:仅当燃料中的硫浓度小于预定值并且推定出的含硫化合物累积量也小于预定值时执行正常再生控制，并且在其它情况下执行缓慢再生控制。
[0060]另外，当在温度升高抑制控制中含硫化合物累积量变为预定值或更大时，与含硫化合物累积量小于预定值的情况相比减小燃料添加量，并且继而可以在任何情况下继续添加燃料。因此，在任何情况下，可以抑制缓慢再生控制延长。
[0061]另外，在温度升高抑制控制中，可以一直执行排气温度抑制控制，或这可以不执行排气温度抑制控制。另外，在燃料添加量被控制成使得不管含硫化合物累积量如何都保持紧接在怠速运转之前获得的排气控制设备温度的同时，当含硫化合物累积量变得等于或大于预定值时可以执行排气温度抑制控制，并且当含硫化合物累积量小于预定值时可以不执行排气温度抑制控制。
【主权项】
1.一种用于内燃机的控制设备，所述内燃机包括排气控制设备和燃料供给设备，所述排气控制设备设置在所述内燃机的排气通道中，所述燃料供给设备配置成将燃料供给到所述排气控制设备，所述用于内燃机的控制设备包括: 电子控制单元，所述电子控制单元配置成: (a)作为再生控制，控制通过所述燃料供给设备进行的燃料供给，以便使所述排气控制设备的温度升高并且使累积在所述排气控制设备上的颗粒物燃烧； (b)当所述排气控制设备的温度处于第一温度范围内时，作为再生控制，以第一温度升高速度升高所述排气控制设备的温度； (c)当所述排气控制设备的温度处于第二温度范围内时，作为再生控制，以第二温度升高速度升高所述排气控制设备的温度，所述第二温度升高速度比所述第一温度升高速度慢，所述第二温度范围高于所述第一温度范围； (d)当所述排气控制设备的温度处于第三温度范围内时，作为再生控制，通过将所述排气控制设备的温度保持在所述第三温度范围内来燃烧所述颗粒物，所述第三温度范围高于所述第二温度范围；以及 (e)当所述再生控制期间的所述排气控制设备的温度处于所述第二温度范围内并且所述内燃机处于怠速运转状态时，作为温度升高抑制控制，将怠速运转期间的所述排气控制设备的温度控制为等于或小于所述排气控制设备在所述内燃机进入所述怠速运转状态时的温度。2.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制设备，其中， 所述电子控制单元配置成作为所述温度升高抑制控制，与所述内燃机进入所述怠速运转状态时的燃料供给量相比减少所述怠速运转期间的燃料供给量。3.根据权利要求1或2所述的用于内燃机的控制设备，其中， 所述电子控制单元配置成作为所述温度升高抑制控制，执行抑制排气的温度的排气温度抑制控制。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于内燃机的控制设备，其中， 所述电子控制单元配置成在所述排气控制设备的温度处于所述第二温度范围内、所述内燃机进入所述怠速运转状态并且车速等于或快于预定值时不执行所述温度升高抑制控制。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于内燃机的控制设备，其中， 所述电子控制单元配置成当含硫化合物累积量等于或大于预定值时，作为所述温度升高抑制控制，控制所述排气控制设备的温度，使得所述排气控制设备的温度低于所述排气控制设备在所述含硫化合物累积量小于所述预定值的情况下的温度，所述含硫化合物累积量是累积在所述排气控制设备上的含硫化合物的量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于内燃机的控制设备，其中， 所述电子控制单元配置成当所述含硫化合物累积量等于或大于所述预定值时，作为所述温度升高抑制控制，控制所述燃料供给设备的燃料供给量，使得所述燃料供给量小于所述含硫化合物累积量小于所述预定值时的燃料供给量。
【文档编号】F01N3/021GK106062329SQ201580011916
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月24日 公开号201580011916.X, CN 106062329 A, CN 106062329A, CN 201580011916, CN-A-106062329, CN106062329 A, CN106062329A, CN201580011916, CN201580011916.X, PCT/2015/220, PCT/IB/15/000220, PCT/IB/15/00220, PCT/IB/2015/000220, PCT/IB/2015/00220, PCT/IB15/000220, PCT/IB15/00220, PCT/IB15000220, PCT/IB1500220, PCT/IB2015/000220, PCT/IB2015/00220, PCT/IB2015000220, PCT/IB201500220
【发明人】后藤勇
【申请人】丰田自动车株式会社