专利名称：用于内燃机的排气净化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及配备有排气净化装置的用于内燃机的排气净化系统，该排 气净化装置包括具有氧化功能的催化剂。
背景技术：
在用于内燃机的排气净化系统中，有配备有这样一种排气净化装置的 排气净化系统，该排气净化装置包括具有氧化功能的催化剂。在此排气净 化系统中，有时升高排气净化装置的温度，以再生该排气净化装置的排气 净化能力。
作为升高排气净化装置的温度的方法，已知一种通过升高从内燃机排 出的排气(以下称为发动机排出排气)以提高催化剂的温度直到其活性温 度并通过给温度已提高至活性温度的催化剂供应还原剂来升高排气净化装 置的温度的方法。
日本专利申请特开No. 2001-227381中，乂>开了 一种通过延迟内燃机内
动机排出排气的温度，且随后通过减少吸入空气量以增大排气中的未燃烧 燃料来向催化剂供给燃料(即，还原剂)的技术。
另外，日本专利申请特开平No.H7-97918中，公开了一种当要升高排 气净化装置的温度时关闭设置在该排气净化装置下游位置的排气节流阀的 技术。另外，日本专利申请特开No. 2003-83029中，公开了一种在排气净 化装置由氧化催化剂和颗粒过滤器构成的情况下，在用于除去颗粒过滤器 内捕集的颗粒物质的再生控制的过程中，基于氧化催化剂的温度控制供应 给该氧化催化剂的还原剂的量。
在配备有被构造为包括具有氧化功能的催化剂的排气净化装置的用于 内燃机的排气净化系统中，有时在要升高催化剂的温度直到其活性温度以 提高该排气净化装置的温度时减少吸入空气量。当吸入空气量减少时，泵 气损失增大，且因此燃料喷射量增大。结果，发动机排出排气的温度升高。 另外，当吸入空气量减少时，排气的流量也减少，以致该排气从催化剂带 走的热量(以下简称为带走热量)也减少。由于这些，催化剂的温度升高。
然而，当排气的流量由于吸入空气量减少而减少时，供应给催化剂的 能量也减少。这成为抑制催化剂的升温速度的因素。另外，为升高排气净 化装置的温度所需的时间随着催化剂的升温速度的减小而变长。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而做出的，且其目的是提供这样一种技术， 在配备有包括具有氧化功能的催化剂的排气净化装置的用于内燃机的排气 净化系统中，可更迅速地升高该催化剂的温度。
在配备有被构造为包括具有氧化功能的催化剂的排气净化装置的用于 内燃机的排气净化系统中，本发明在升高催化剂的温度时沿闭阀方向控制 排气流量控制阀，且同时沿开阀方向控制吸入空气量控制阀。另外，延迟 内燃机中的燃料喷射定时。利用这些措施，升高发动机排出排气的温度。
更具体地，根据本发明的用于内燃机的排气净化系统包括 排气净化装置，所述排气净化装置构造成包括设置在排气通路内且具
有氧化功能的催化剂；
吸入空气量控制阀，所述吸入空气量控制阀控制所述内燃机内的吸入
空气量；
排气流量控制阀，所述排气流量控制阀控制所述排气通路内的排气的 流量；
喷射定时控制装置，所述喷射定时控制装置控制所述内燃机内的燃料 喷射定时；以及
升温装置，所述升温装置升高所述催化剂的温度；
其中，当升高所述催化剂的温度时，所述升温装置通过沿闭阀方向控 制所述排气流量控制阀、沿开阀方向控制所述吸入空气量控制阀，以及利 用所述喷射定时控制装置延迟所述内燃机内的燃料喷射定时来升高从所 述内燃机排出的排气的温度。
这里，当沿闭阀方向控制排气流量控制阀时，可使得该排气流量控制 阀的开度尽可能得小。另外，当沿开阀方向控制吸入空气量控制阀时，可 使得该吸入空气量控制阀的开度尽可能得大，或者使得该吸入空气量控制 阀的开度为让吸入空气量变得尽可能大的开度。
当沿闭阀方向控制排气流量控制阀时，排气通路内所述排气流量控制 阀的上游的压力升高。由此，内燃机内的气缸内压也升高。另外，在本发 明中，沿开阀方向控制吸入空气量控制阀，以致吸入空气量变得比沿闭阀 方向控制吸入空气量控制阀时大。由此，内燃机内的气缸内压变得更高。
内燃机的气缸内压越高，该气缸中的燃料越易于燃烧，且因此燃料喷 射定时被延迟得越多。另外，燃料喷射定时在所喷射燃料可以燃烧的范围 内被延迟得越多，发动机排出排气的温度升高得越高。另外，当通过沿开 阀方向控制吸入空气量控制阀来增大吸入空气量时，排气的流量也增大。 结果，供应给催化剂的能量可比沿闭阀方向控制吸入空气量控制阀时增大 得多。
另外，由于吸入空气量增大，所以燃料喷射量增大。通过增大燃料喷 射量，发动机排出排气的温度进一步升高。
另 一方面，担心当沿开闭方向控制吸入空气量控制阀时比当沿闭阀方 向控制吸入空气量控制阀时泵气损失变小或者被带走的热量变大。这些成 为催化剂温度降低的因素。
然而，由于如上所述燃料喷射定时的延迟角度量增大和排气的流量增 大导致的催化剂温度的上升大于由于泵气损失减小和被带走的热量增大 导致的催化剂温度的下降。
因而，根据本发明，可更迅速地升高催化剂的温度。
这里，注意在本发明中，当升高催化剂的温度时，可利用主燃料喷射 和在比所述主燃料喷射晚的时间执行且在此时间所喷射的燃料用于燃烧 的副燃料喷射执行内燃机内的燃料喷射。
在此情况下，主燃料喷射的定时被延迟，且同时在这样延迟的主燃料 喷射之后执行副燃料喷射。此时，出于上述原因，主燃料喷射定时可进一 步延迟，且主燃料喷射的执行定时与副燃料喷射的执行定时之间的间隔变 得更长。另外，与主燃料喷射定时的情况一样，副燃料喷射定时在所喷射 的燃料可燃烧的范围内被延迟得越多，发动机排出排气的温度升得越高。 因而，在以上情况下，可使主燃料喷射的执行定时与副燃料喷射的执行定 时之间的间隔尽可能得长。换句话说，尽可能地延迟副燃料喷射定时。由 此，发动机排出排气的温度可进一步升高。
另外，在本发明中，升温装置可用于升高催化剂的温度直到其活性温度。
在本发明中，还提供给催化剂供应还原剂的还原剂供给装置、推定催 化剂的温度的温度推定装置，以及在规定条件成立时执行用于再生排气净 化装置的排气净化能力的再生控制的再生装置。
在此情况中，再生装置还通过利用升温装置升高催化剂的温度直到其 活性温度且通过利用还原剂供给装置给催化剂供应还原剂来进一步升高 排气净化装置的温度。
换句话说，在此情况下的再生控制中，还原剂被供应给已利用升温装 置升温直到其活性温度的催化剂。另外，利用通过氧化由此供给的还原剂 而产生的氧化热，排气净化装置的温度进一步升高。
在此再生控制中，通过尽可能得增大供应给催化剂的还原剂量，排气 净化装置的温度更迅速地升高。然而，当供应给催化剂的还原剂量变得过
多时，该还原剂可能,皮释;^文到大气中而不经催化剂氧化。另一方面，催化 剂的氧化能力依据催化剂的老化程度或水平而变化。换句话说，还原剂依 据催化剂的老化程度增大而变得不太易于在该催化剂内氧化。因此，在执行再生控制的过程中，需，据催化剂的老化程度控制供应给该催化剂的 还原剂量。
因而，在上述构造的情况中，还提供推定催化剂的老化程度的老化程 度推定装置以及基于催化剂的老化程度控制在执行再生控制期间供应给 催化剂的还原剂量的供给量控制装。在此情况中，当内燃机的运转状态为 怠速运转时且在规定条件成立之前，老化程度推定装置利用升温装置升高 催化剂的温度直到其活性温度且利用还原剂供给装置给催化剂供应还原 剂。然后，老化程度推定装置基于还原剂被供给时催化剂的升温速度推定 催化剂的老化程度。
当还原剂纟皮供应给处于活性状态的催化剂时，该催化剂的升温速度随 着该催化剂的老化程度增大而变慢。因此，可基于催化剂的升温速度推定 该催化剂的老化程度。
另外，当内燃机的运转状态为怠速运转时，该内燃机的运转状态对催 化剂的温度变化的影响较小。因而，在当内燃机的运转状态为怠速运转时 推定催化剂的老化程度的情况下，可更准确地推定该催化剂的老化程度。 然而，当升高催化剂的温度直到其活性温度所需的时间变长时，推定该催 化剂的老化程度所花费的时间也相应延长。在此情况下，担心可能变得难 以推定在内燃机的运转状态为怠速运转的过程中催化剂的老化程度。
因而，老化程度推定装置利用上述升温装置升高催化剂的温度直到活 性温度。由此，推定催化剂的老化程度所花费的时间可以进一步缩短。结
因而，根据上述构造，可更准确地推定催化剂的老化程度。另外，通 过在预定条件成立之前即在执行再生控制之前推定催化剂的老化程度，以
量，可更准确地控制还原剂的供给量。结果，可在更短的时间内执行再生 控制，同时抑制还原剂释放入大气。
本发明中，在提供与上所述相类似的还原剂供给装置、温度推定装置 和再生装置的情况下，当利用该再生装置执行再生控制且给催化剂供应还
原剂时该催化剂的温度变化幅度或范围等于或大于预定值时，进一步升高 发动机排出排气的温度。
当执行再生控制时还原剂供给量变得多于可在催化剂内稳定氧化的 量时，该还原剂可能局部氧化。结果，担心催化剂的温度可能变得不稳定 且温度波动幅度或范围可能变得更大。此时，当催化剂的温度变化幅度变 得过大时，流入排气净化装置的排气的温度变化幅度也变得更大，以致将 担心可能引起该排气净化装置的温度过度升高。
在以上说明中，催化剂的温度变化幅度是当催化剂的温度波动时上限 温度与下限温度之间的差异。另外，预定值是比一阈值小的值，基于该阈 值，当催化剂的温度变化幅度变得大于或等于所述预定值时，可以判定因 为流入排气净化装置的排气的温度变化幅度变得更大，可能引起该排气净 化装置的温度过度升高。
可在催化剂内稳定氧化的还原剂量依据该还原剂被供给时催化剂的 温度而变化。也就是说，催化剂的温度越高，还原剂被稳定氧化得越多。
因此，当如上所述催化剂的温度变化幅度变得等于或大于预定值时， 通过进一步升高发动机排出排气的温度，使得催化剂的温度更高。由此， 更多量的还原剂可在催化剂内稳定氧化。结果，还原剂被供给时催化剂的 温度变化幅度减小。
换句话说，根据上述结构，可稳定在执行再生控制时催化剂的温度。 因此，可抑制排气净化装置的温度过度升高。
另外，上述构造中，在还提供用于推定催化剂的老化程度的老化程度 推定装置的情况下，所述老化程度推定装置基于当使所述内燃机排出的排 气的温度更高直到所述催化剂的温度变化幅度变得小于所述预定值时所 述排气的温度上升量推定所述催化剂的老化程度。
如上所述，通过升高发动机排出排气的温度来升高催化剂的温度。然 而，即使催化剂的温度相同，可在催化剂内稳定氧化的还原剂量也依据催 化剂的老化程度而变化。换句话说，即使催化剂的温度相同，可稳定氧化 的还原剂量也依据催化剂的老化程度增大而减小。
由此，当在^f隹化剂供应还原剂时发动机排出排气的温度升高以减小 催化剂的温度变化幅度至小于预定值的值时，应依据该催化剂的老化程度 增大而使发动机排出排气的温度更高。
因此，可基于当使发动机排出排气的温度更高直到催化剂的温度变化 幅度变得小于预定值时该发动机排出排气的温度上升量来推定该催化剂 的老化程度。
本发明中，在排气净化装置构造成具有用于捕集排气中的颗粒物质
(以下称为PM)的颗粒过滤器(以下简称为过滤器)且催化剂设置在该 颗粒过滤器的上游侧的情况下，还提供^f崔化剂供应还原剂的还原剂供给 装置、检测排气通路内在该过滤器上游和下游处的压差(以下称为上下游 压差)的压差检测装置、基于利用所述压差检测装置检出的压差推定过滤 器内的PM捕集量的捕集量推定装置，以及执行氧化和除去该过滤器内捕 集的PM的过滤器再生控制的过滤器再生装置。
此情况中，在利用捕集量推定装置推定的PM捕集量变得等于或大于 规定捕集量时，过滤器再生装置执行过滤器再生控制。通过升高过滤器的 温度直到PM氧化温度来执行此时的过滤器再生控制，升高过滤器的温度 直到PM氧化温度通过利用升温装置升高催化剂的温度直到其活性温度以 及通过利用还原剂供给装置给催化剂供应还原剂来实现。
这里，规定捕集量是比对内燃机的运转状态有过大影响的捕集量的下 限值小的量，且其是比担心当PM被氧化时过滤器的温度可能过度升高的 捕集量的下限值小的量。另外，PM氧化温度是过滤器内捕集的PM可被氧 化的温度。
对于上述构造，在利用捕集量推定装置推定的PM捕集量变得等于或 大于规定捕集量时，开始执行过滤器再生控制。然而，在PM被捕集到过 滤器上游端面处的情况下，与PM被捕集到过滤器单元壁(以下称为过滤 器内部)处的情况相比，上下游压差更难以升高。
结果，当^^皮捕集到过滤器上游端面处的PM增大时，利用捕集量推定 装置推定的PM捕集量可能减小到比实际PM捕集量少。在此情况下，若规
定捕集量被设定成对内燃机的运转状态有过大影响的捕集量的下限值附
近的量，或者被设定为在PM氧化时过滤器的温度可能过度升高的捕集量 的下限值附近的量，则担心实际PM捕集量可能变得过多。另外，担心随 着规定捕集量被设定为较小量时，过滤器再生控制的执行频率变得更高。
因此，在上述构造的情况下，提供用于推定过滤器的上游端面上的HC 附着量的HC量推定装置以及用于除去附着在该过滤器的上游端面上的 HC的HC除去装置。在此情况中，当内燃机的运转状态为怠速运转时且当 利用HC量推定装置推定的HC附着量变得等于或大于规定HC附着量时， HC除去装置通过升高过滤器的温度直到比PM氧化温度低的HC氧化温 度、通过利用升温装置升高催化剂的温度直到其活性温度，以及同时通过 利用还原剂供给装置给催化剂供应还原剂来除去HC。结果，附着在过滤 器上游端面处的HO^皮除去。
在过滤器的上游端面内，HC首先附着于其上，然后PM附着在HC上， 从而促进HC捕集。由此，可通过除去附着在过滤器上游端面处的HC来抑 制PM被捕集到该过滤器的上游端面处。
这里，规定HC附着量可以是比易于促进PM捕集的HC附着量的下限 值少的规定量。另外，HC氧化温度是附着在过滤器上游端面处的HC能够 被氧化的温度。由于HC与PM相比易于被氧化，所以HC氧化温度是低于 PM氧化温度的温度。
在内燃机的运转状态为怠速运转的情况下，排气的温度较低且HC易 于附着在过滤器的上游端面处。因此，当内燃机的运转状态为怠速运转时， 且当利用HC量推定装置推定的HC附着量变得等于或大于规定HC附着量 时，HC除去装置利用上述升温装置升高催化剂的温度直到活性温度。另 外，通过利用还原剂供给装置给催化剂供应还原剂而升高过滤器的温度直 到HC氧化温度。
通过利用升温装置升高催化剂的温度直到其活性温度，可缩短用于把 过滤器的温度升高至HC氧化温度所花费的时间。结果，HC可在内燃机的 运转状态为怠速运转的过程中被除去。 因而，根据上述构造，当附着在过滤器上游端面处的HC附着量变得 等于或大于规定HC附着量时，HC被除去，从而可抑制PM被进一步捕集 到该过滤器的上游端面处。因此，可基于上下游压差更准确地推定过滤器 内的PM捕集量。结果，可在更适当的定时执行过滤器再生控制。
本发明中，在排气净化装置具有过滤器的情况下，催化剂可设置在该 过滤器的上游侧且该催化剂可由该过滤器支承。另外，在此情况下，还提 供用于从排气净化装置的上游侧给催化剂供应还原剂的还原剂供给装置 以及执行氧化和除去过滤器内捕集的PM的过滤器再生控制的过滤器再生 装置。类似于如上所述的，此过滤器再生装置通过利用上述升温装置升高 催化剂的温度直到其活性温度以及通过利用还原剂供给装置给催化剂供 应还原剂来升高该过滤器的温度直到PM氧化温度。在此构造的情况下， 当在利用过滤器再生装置执行过滤器再生控制时内燃机内的吸入空气量 等于或小于规定空气量时，在催化剂的温度到达其活性温度之后沿开阀方 向控制吸入空气量控制阀和排气流量控制阀。
在上述构造的情况下，还原剂从排气净化装置的上游侧供应给催化 剂。结果，通过设置在过滤器上游侧的催化剂而未被催化剂氧化的还原剂 被供应给承载在该过滤器上的催化剂。
这里，当利用升温装置升高催化剂的温度直到其活性温度时，沿闭阀 方向控制排气流量控制阀。在此情况下，经过排气净化装置的排气的流量 与沿开阀方向控制排气流量控制阀的情况相比变小。
当在经过排气净化装置的排气的流量较小的状态下从还原剂供给装 置供应还原剂时，与排气的流量较大的情况相比，该还原剂变得更易于在 设于过滤器上游侧的催化剂内氧化。换句话说，还原剂变得不太易于通过 设置在过滤器上游侧的催化剂。因此，还原剂变得不太易于被供应给过滤 器上承载的催化剂。结果，担心过滤器的升温速度可能降低。
这种情况下，当在执行该过滤器再生控制的过程中内燃机内的吸入空 气量等于或小于身见定空气量时，在催化剂的温度到达其活性温度之后，维 持沿开阀方向控制吸入空气量控制阀，同时还沿开阀方向控制排气流量控 制阀。这里，规定空气量是等于或大于吸入空气量的上限值的值，基于该 值判定在沿闭阀方向控制排气流量控制阀的状态下，经过排气净化装置的 排气的流量减小至还原剂变得难以被供应给过滤器上承载的催化剂的程 度。此规定空气量是预先经由试验等确定的值。
因此，通过既沿开阀方向控制吸入空气量控制阀，又沿开阀方向控制 排气流量控制阀来增大经过排气净化装置的排气流量。结果，还原剂变得 易于被供应给过滤器上承载的催化剂，以便更迅速地升高过滤器的温度。
这里，注意在上述构造中，当通过沿开阀方向控制吸入空气量控制阀 和排气流量控制阀来增大经过排气净化装置的排气流量时，被带走的热量 将增多。结果，设置在过滤器上游侧的催化剂的温度降到其活性温度以下。 在此情况下，可再次沿闭阀方向控制排气流量控制阀。
结果，设置在过滤器上游侧的催化剂的温度可更迅速地返回到其活性 温度。
图1是示出根据本发明一实施例的内燃机的吸气和排气系统的示意构
造的示图2是示出根据本发明第一实施例的用于排气升温控制的控制程序的 流程图3是示出根据本发明第二实施例的用于老化程度推定控制的控制程 序的流程图4是示出根据本发明第三实施例的用于HC除去控制的控制程序的 流程图5是示出根据本发明第四实施例的用于过滤器再生控制的控制程序 的流程图6是示出氧化催化剂的温度与从燃料添加阀添加的燃料量之间的关 系的示图；以及
图7是示出根据本发明第五实施例的用于过滤器再生控制的控制程序
的流程图。
具体实施例方式
以下，将参照
根据本发明的用于内燃机的排气净化系统的优 选实施例。
(实施例1 )
<内燃机的吸气和排气系统的示意构造〉
这里，将参照本发明应用于车辆驱动用柴油机的情况。图l是示出根 据本发明 一 实施例的内燃机的吸气和排气系统的示意构造的示图。
内燃机1是用于驱动车辆的柴油机。吸气通路3和排气通路2与此内 燃机1连接。空气流量计7和节流阀8设置在吸气通路3上。
另一方面，用于捕集排气中的PM的颗粒过滤器4 (以下简称为过滤 器4 )设置在排气通路2上。另外，氧化催化剂5设置在排气通路2上过 滤器4上游侧。这里，注意氧化催化剂5仅需要是具有氧化功能的催化剂， 且可以是例如吸藏还原型NOx催化剂。
另外，用于向排气添加燃料的燃料添加阀6设置在排气通路2上氧化 催化剂5上游侧。排气节流阀9设置在排气通路2上过滤器4下游侧。
另外，压差传感器11设置在排气通路2上，以输出与该排气通路2 内过滤器4上游和下游的压差对应的电信号。压力传感器13设置在排气通 路2上氧化催化剂5上游侧，以输出与该排气通路2内的压力对应的电信 号。上游侧温度传感器12和下游侧温度传感器16分别设置在排气通路2 上氧化催化剂5下游且过滤器4上游位置处以及排气通路2上该过滤器4 下游且排气节流阀9上游位置处，以输出与其内排气的温度对应的电信号。
用于控制内燃机1的电子控制装置(ECU) 10与按照上述方式构造的 内燃机1 一起提供。此ECU10用于依据内燃机1的运转条件和驾驶员的 要求控制该内燃机的运转状态。
空气流量计7、压差传感器11、压力传感器13、上游侧温度传感器12、 下游侧温度传感器16、用于输出与内燃机l的曲轴的转动角对应的电信号的曲轴位置传感器14,以及用于输出与安装内燃机l的车辆的加速器开度 对应的电信号的加速器开度传感器15与ECU10电连接。这些传感器的输 出信号,皮输入ECUIO。
ECU10基于曲轴位置传感器14的检出值算出内燃机1的每分钟转数 (以下简称为发动机转数)，且基于加速器开度传感器15的检出值算出该 内燃机l的负荷。另外，ECU10基于上游侧温度传感器12的检出值推定 氧化催化剂5的温度，且基于下游侧温度传感器16的检出值推定过滤器4 的温度。另夕卜，ECU10基于压差传感器11的检出值推定过滤器4内的PM 捕集量。
另夕卜，节流阀8、燃料添加阀6、排气节流阀9和内燃机1的燃料喷射 阀与ECU20电连接。这些阀利用ECU10控制。 <过滤器再生控制>
在此实施例中，当过滤器4内的PM捕集量变成等于或大于第一规定 量时，开始用于氧化和除去PM的过滤器再生控制。这里，第一规定量是 比对内燃机l的运转状态有过大影响的捕集量少的量，且其是比当PM被 氧化时担心过滤器4的温度可能过度升高的捕集量少的量。此第一规定量 预先经由试验等确定。
在根据此实施例的过滤器再生控制中，通过执行排气升温控制升高发 动机排出排气的温度，结果氧化催化剂5的温度升高直到其活性温度。然 后，通过从燃料添加阀6添加燃料，燃料作为还原剂供应给处于活性状态 的氧化催化剂5。此时，由于燃料在氧化催化剂5内氧化而产生的氧化热， 过滤器4的温度升高至PM氧化温度。结果，PM被氧化和除去。这里， PM氧化温度是可氧化PM且可抑制过滤器4的温度过度升高的温度。
接着，当开始执行过滤器再生控制后过滤器4内的PM捕集量减少至 等于或小于第二规定量的量时，停止执行过滤器再生控制。这里，第二规 定量是比第一规定量小的量且是一种阈值，基于该阈值判定在PM捕集量 再次到达第一规定量之前需要花费的特定时间段。第二规定量也预先经由 试验等确定。<排气升温控制>
接着，将说明根据此实施例的过滤器再生控制。在根据此实施例的排
气升温控制中，沿闭阀方向控制排气节流阀9且沿开阀方向控制节流阀8。 此时，排气节流阀9的开度尽可能减小且节流阀8的开度尽可能增大。于 是，延迟内燃机l内的主燃料喷射定时且执行副燃料喷射。这里，在比每 个燃烧循环内的主燃料喷射定时晚且所喷射的燃料用于燃烧的定时执行副 燃料喷射。
通过按照上述方式控制排气节流阀9和节流阀8,内燃机1的气缸内 压能够尽可能地升高。结果，燃料变得易于在每个气缸内燃烧，以致主燃 料喷射定时和副燃料喷射定时可延迟或推迟到较后的时间。由此，发动机 排出排气的温度进一步升高。
另外，通过沿开阀方向控制节流阀8，排气的流量增大，以致供应给 氧化催化剂5的能量可进一步地增大。
<用于排气升温控制的控制程序>
以下，将基于图2所示的流程图说明根据此实施例的用于排气升温控 制的控制程序。图2是示出根据本发明此实施例的用于排气升温控制的控 制程序的流程图。此程序预先存储在ECU10内，且在内燃机l的运转过 程中以规定的时间间隔执行该程序。
在此程序中，首先在S101， ECU10判定用于排气升温控制的执行条 件是否成立。在此实施例中，用于排气升温控制的执行条件是过滤器4中 的PM捕集量等于或大于第一规定量。当在S101做出肯定判定时，ECU10 前进至S102，而当做出否定判定时，ECU10立即终止执行此程序。
在S102, ECU10沿闭阀方向控制排气节流阀9且沿开阀方向控制节 流阀8。
然后，ECU10前进至S103，在S103，其判定发动机转数(转速)Ne 是否低于所要求的发动机的每分钟转数Ne (以下称为要求发动机转数 Net)。当在S103做出肯定判定时，ECU10判定发动机转数Ne由于S102 中的控制而变得低于要求发动机转数Net,且ECU10前进至S114。另一
方面，当在S103做出否定判定时，ECU10前进至S104。
前进至S114的ECU10增大内燃机1内的主燃料喷射量Qm，以增大 发动机转数。随后，ECU10返回到S103。
另一方面，前进至S104的ECU10基于压力传感器13的检出值算出 主燃料喷射定时的延迟角度量Atm、后述S107中副燃料喷射量的增大量 AQa以及后述S109中副燃料喷射定时的延迟角度量Ata。
随后，ECU10前进至S105，在S105,主燃料喷射定时延迟在S104 中算出的延迟角度量Atm且执行副燃料喷射。此时，副燃料喷射量和副燃 料喷射定时基于当前时点的氧化催化剂5的温度等决定。
然后，ECU10前进至S106,在S106，判定发动机转数Ne是否低于 要求发动机转数Net。当在S106做出肯定判定时，ECU10判定发动机转 数Ne由于S105中的控制而变得低于要求发动机转数Net,且ECUlO前进 至S115。另一方面，当在S106做出否定判定时，ECU10前进至S107。
前进至S115的ECU10增大内燃机1内的主燃料喷射量Qm，以增大 发动机转数。随后，ECU10返回到S106。
前进至S107的ECU10使副燃料喷射量增大在S104中算出的增大量 AQa。
然后，ECU10前进至S108,在S108，判定发动机转数Ne是否高于 要求发动机转数Net。当在S108做出肯定判定时，ECU10判定发动机转 数Ne由于S107中的控制而变得高于要求发动机转数Net,且ECUlO前进 至S116。另一方面，当在S108做出否定判定时，ECU10前进至S109。
前进至S116的ECU10减小内燃机l内的主燃料喷射量Qm，以减小 发动才几转数。随后，ECU10返回到S108。
前进至S109的ECU10使副燃料喷射量减小在S104中算出的延迟角 度量Ata。
然后，ECU10前进至SllO，在SllO，判定发动机转数Ne是否低于 要求发动机转数Net。当在S110做出肯定判定时，ECU10判定发动机转 数Ne由于S109中的控制而变得低于要求发动机转数Net,且ECUlO前进
至S117。另一方面，当在S110做出否定判定时，ECU10前进至S111。
前进至S117的ECU10增大内燃机1内的主燃料喷射量Qm,以增大 发动机转数。随后，ECU10返回到SllO。
前进至Slll的ECU10判定氧化催化剂5的温度Tc是否等于或高于 活性温度的下限值TcO。当在Slll做出肯定判定时，ECU10前进至S112， 而当在S111做出否定判定时，ECU10返回到S104。这里，注意在过滤器 再生控制的情况下，当在S111做出肯定判定时即当氧化催化剂5被活性化 时，ECU10执行从燃料添加阀6添加燃料。
在S112， ECU110判定用于排气升温控制的停止条件是否成立。在此 实施例中，用于排气升温控制的停止条件是过滤器4中的PM捕集量等于 或小于第二规定量。当在S112做出肯定判定时，ECU10前进至S113,而 当做出否定判定时，ECU10重复S112。
在S113， ECU10停止排气升温控制。也就是说，其停止副燃料喷射， 并恢复主燃料喷射定时和主燃料喷射量为原始时间和原始量。随后， ECU10立即终止执行此程序。
根据上述控制程序，主燃料喷射定时和副燃料喷射定时被尽可能得延 迟，且副燃料喷射量被尽可能得增大。由此，发动机排出排气的温度可进 一步升高。另外，通过沿开阀方向控制节流阀8,排气的流量增大，以致 供应给氧化催化剂5的能量增大。
因而，根据此实施例，可更迅速地升高氧化催化剂5的温度直到其活 性温度。由此，可缩短过滤器再生控制所花费的时间。
这里，注意在此实施例中，可提供NOx吸藏还原型催化剂(以下称为 NOx催化剂)来代替过滤器4。在此情况下，实施用于还原被吸藏在NOx 催化剂中的SOx的SOx中毒恢复控制。
在此SOx中毒恢复控制中，同过滤器再生控制一样，也需要升高氧化 催化剂5的温度直到其活性温度以升高N0x催化剂的温度。因此，通过根 据此实施例进行排气升温控制，可缩短SOx中毒恢复控制所花费的时间。 (实施例2 ) 根据此实施例的吸气和排气系统的总体构造类似于上述第一实施例， 因此省略对其的说明。
<老化程度推定控制>
在此实施例中，实施与第一实施例类似的过滤器再生控制。在过滤器
再生控制中，如上所述，通过从燃料添加阀6添加燃料向氧化催化剂5供 给燃料。此时，燃料随着催化剂5的老化程度增大而变得不太易于在该催 化剂5中氧化。因而，在此实施例中，实施老化程度推定控制以推定氧化 催化剂5的老化程度，并基于这样推定的老化程度控制在执行过滤器再生 控制时从燃料添加阀6添加的燃料量。
以下，将基于图3所示的流程图说明根据此实施例的用于老化程度推 定控制的控制程序。此程序预先存储在ECU10内，且在内燃机l的运转 过程中以规定的时间间隔执行。
在此程序中，首先在S201, ECU10判定内燃机1的运转状态是否为 怠速运转。当在S201做出肯定判定时，ECU10前进至S202,而当在S201 做出否定判定时，ECU10立即终止执行此程序。
在S202， ECU10判定过滤器4中的PM捕集量Qpm是否变得等于或 大于第三失见定捕集量Qpm3。这里，第三规定捕集量Qpm3是略小于如上 所述第一M^定捕集量Qpml的量且是预先确定的量。当PM捕集量Qpm 变得等于或大于第三规定捕集量Qpm3时，可以判定紧接着即将执行过滤 器再生控制。当在S202做出肯定判定时，ECU10前进至S203,而当做出 否定判定时，ECU10立即终止执行此程序。
在S203, ECU10执行与第一实施例类似的排气升温控制。在此情况 下，用于排气升温控制的执行条件是内燃机l的运转状态为怠速运转，且 过滤器4中的PM捕集量Qpm变得等于或大于第三规定捕集量Qpm3。
然后，ECU10前进至S204，在S204，判定氧化催化剂5的温度Tc 是否等于或高于活性温度的下限值TcO。当在S204做出肯定判定时， ECU10前进至S205,而当在S204做出否定判定时，ECU10返回到S203。
在S205， ECU10从燃料添加阀6添加少量燃料达规定时间。这里，
添加少量燃料是指即使燃料被释放到大气中也添加落在容许范围内的给定
燃料量。另夕卜，规定时间是利用其可算出后述氧化催化剂5的升温速度Rtup 的给定时间。
这里，注意在S205，当开始添加少量燃料后已经过失见定时间时，停止 从燃料添加阀6添加燃料。另外，在停止添加燃料的同时，排气升温控制 也停止。在此情况中，用于排气升温控制的停止条件是开始添加少量燃料 后已经过规定时间。
然后，ECU10前进至S206,在S206, ECU10算出在S205添加少量 燃料的过程中氧化催化剂5的升温速度Rtup。
然后，ECU10前进至S207,在S207， ECU10基于氧化催化剂5的升 温速度Rtup算出该氧化催化剂5的老化程度。氧化催化剂5的老化程度 越高，其升温速度Rtup变得越慢，因此可基于该升温速度Rtup算出老化 程度。
这里，注意在S207，氧化催化剂5的老化程度^1算作用于补正在执行 过滤器再生控制时从燃料添加阀6添加的燃料量的补正系数。此补正系数 与氧化催化剂5的升温速度Rtup之间的关系预先作为映射图存储在 ECU10内。在算出氧化催化剂5的老化程度后，ECU10立即终止执行此 程序。
在上述控制程序中，利用与第一实施例类似的排气升温控制升高氧化 催化剂5的温度直到其活性温度。因此，老化程度推定控制所花费的时间 进一步缩短。结果，可推定在内燃机的运转状态为对氧化催化剂5的温度 变化具有较有限影响的怠速运转过程中该催化剂的老化程度。
因而，根据此实施例，可更准确地推定催化剂5的老化程度。
另外，在此实施例中，基于所推定的催化剂5的老化程度控制在过滤 器再生控制中从燃料添加阀6添加的燃料量。结果，可更迅速地氧化和除 去过滤器4中捕集的PM,同时抑制燃料释放到大气中和燃料消耗量恶化。
这里，注意在此实施例中，同第一实施例一样，可提供NOx催化剂来 代替过滤器4。此情况下，在SOx中毒恢复控制中，类似于过滤器再生控制，从燃料添加阀6添加燃料以向氧化催化剂5供给燃料。
因此，可基于通过实行根据此实施例的老化程度推定控制推定的氧化 催化剂5的老化程度来控制从燃料添加阀6添加的燃料量。结果，可更迅 速地还原被吸藏在NOx催化剂内的SOx，同时抑制燃料释放到大气中和燃 料消耗量恶化。 (实施例3 )
根据此实施例的吸气和排气系统的总体构造类似于上述第一实施例， 因此省略对其的说明。 <HC除去控制>
在此实施例中，实施与第一实施例类似的过滤器再生控制。如上所述， 当过滤器4内的PM捕集量变得等于或大于第一规定量时执行过滤器再生 控制。另外，基于压差传感器11的检出值推定此时的PM捕集量。
然而，在PM被捕集于过滤器4的上游端面的情况下，与PM被捕集 在该过滤器4内部的情况相比，上下游压差更难以升高。结果，当捕集在 过滤器4的上游端面的PM增大时，基于压差传感器11的检出值推定的 PM捕集量可能比实际的PM捕集量少。
在过滤器4的上游端面内，HC首先附着于其上，然后PM附着在HC 上，从而促进PM捕集。因而，在此实施例中，执行用于除去附着于过滤 器4的上游端面上的HC的HC除去控制，以更准确地推定过滤器4内的 PM捕集量。
以下，将基于图4所示的流程图说明才艮据此实施例的用于HC除去控 制的控制程序。此程序预先存储在ECU10内，且在内燃机1的运转过程 中以规定的时间间隔执行。
在此程序中，首先在S301, ECU10判定内燃机1的运转状态是否为 怠速运转。当在S301做出肯定判定时，ECU10前进至S302,而当做出否 定判定时，ECU10立即终止执行此程序。
在S302， ECU10判定过滤器4上游端面上的HC附着量Qhc是否变 得等于或大于笫 一规定附着量Qhcl。 HC附着量Qhc基于内燃机1内的燃
料喷射量的积分值、过滤器4的温度历史等算出。另外，第一规定附着量 Qhcl是比易于促进PM捕集的HC附着量的下限值少的规定量。此第一规 定附着量Qhcl预先经由试验等确定。当在S302做出肯定判定时，ECU10 前进至S303，而当在S302做出否定判定时，ECU10立即终止执行此程序。 在S303， ECU10执行与第一实施例类似的排气升温控制。在此情况 下，用于排气升温控制的执行条件是内燃机l的运转状态为怠速运转，且 过滤器4上游端面上的HC附着量Qhc变得等于或大于第一规定附着量 Qhcl。
然后，ECU10前进至S304,在S304,判定氧化催化剂5的温度Tc 是否等于或高于活性温度的下限值TcO。当在S304做出肯定判定时， ECU10前进至S305,而当在S304做出否定判定时，ECU10返回到S303。
在S305， ECU10从燃料添加阀6添加少量燃料，从而向氧化催化剂5 供给燃料。此时，按照使过滤器4的温度变成比PM氧化温度低的HC氧 化温度的方式控制燃料添加量。结果，附着在过滤器4上游端面上的HC 被除去。
然后，ECU10前进至S306,在S306，判定过滤器4上游端面上的HC 附着量Qhc是否变得等于或小于第二规定附着量Qhc2。这里，第二规定 附着量Qhc2是比第一规定附着量Qhcl少的量且是一种阈值，基于该阔值 判断在HC附着量Qhc再次到达第一规定附着量Qhcl之前需要花费的特 定时间段。当在S306做出肯定判定时，ECU10前进至S307,而当在S306 做出否定判定时，ECU10返回到S305。
在S307， ECU10停止HC除去控制。也就是说，停止排气升温控制 和从燃料添加阀6添加燃料。在此情况下，用于排气升温控制的执行停止 条件是过滤器4上游端面上的HC附着量Qhc少于第二规定附着量Qhc2。 在停止HC除去控制后，ECU10立即终止执行此程序。
在上述控制程序中，利用与第一实施例类似的排气升温控制升高氧化 催化剂5的温度直到其活性温度。因此，HC除去控制所花费的时间进一 步缩短。结果，在内燃机l的运转状态为排气温度较低且HC易于附着在过滤器4上游端面上的怠速运转过程中，可除去HC。
因而，才艮据此实施例，可抑制PM纟皮捕集到过滤器4的上游端面上。 于是，可基于上下游压差更准确地推定过滤器4内的PM捕集量。结果， 可在更适当的定时执行过滤器再生控制。
(实施例4)
在此实施例中，除氧化催化剂5以外，氧化催化剂还承载或支承在过 滤器4上。除此之外的构造类似于第一实施例。这里，注意被承载或支承 在过滤器4上的氧化催化剂(以下称为支承催化剂)也仅需要是具有氧化 功能的催化剂，类似于氧化催化剂5。
在此实施例中，实施与第一实施例类似的过滤器再生控制。然而在此 实施例中，从燃料添加阀6添加的一部分燃料在通过氧化催化剂5而未被 该氧化催化剂5氧化的同时供应给支承催化剂。另外，利用燃料在除氧化 催化剂5以外又在支承催化剂内氧化产生的氧化热，升高过滤器4的温度。
然而，在上述排气升温控制中，沿闭阀方向控制排气节流阀9。在此 情况下，经过氧化催化剂5和过滤器4的排气的流量与沿开阀方向控制排 气节流阀9的情况相比变小。为此，从燃料添加阀6添加的燃料变得不太 易于经过氧化催化剂5。换句话说，燃料变得不太易于供应给支承催化剂。 结果，担心过滤器的升温速度可能降低。
因而，在此实施例中，当在执行过滤器再生控制的过程中内燃机1的 吸入空气量等于或小于规定空气量时，在催化剂的温度到达其活性温度以 后，维持节流阀8处于沿开阀方向控制的状态，且同样沿开阀方向控制排 气节流阀9。这里，规定空气量是等于或大于吸入空气量的上限值的值， 由该上限值可判定在排气节流阀9处于沿开阀方向控制的状态下,.经过氧 化催化剂5和过滤器4的排气的流量减少至燃料变得难以^皮供应给支承催 化剂的程度。此规定空气量是预先经由试验等确定的值。
由上，经过氧化催化剂5和过滤器4的排气的流量增大。结果，燃料 变得易于被供应给支承催化剂。
<用于过滤器再生控制的控制程序>
这里，将基于图5所示的流程图说明根据此实施例的用于过滤器再生 控制的控制程序。图5是示出根据此实施例的用于过滤器再生控制的控制 程序的流程图。此程序预先存储在ECU10内，且在内燃机1的运转过程 中以规定的时间间隔执行。
在此程序中，首先在S401，ECU10判定过滤器4中的PM捕集量Qpm 是否变得等于或大于第一规定捕集量Qpml。当在S401做出肯定判定时， ECU10前进至S402，而当在S401做出否定判定时，ECU10立即终止执行 此程序。
在S402， ECU10执行与第一实施例类似的排气升温控制。在此情况 下，用于排气升温控制的执行条件是过滤器4中的PM捕集量Qpm变得 等于或大于第一规定捕集量Qpml。
然后，ECU10前进至S403,在S403，判定氧化催化剂5的温度Tc 是否等于或高于活性温度的下限值TcO。当在S403做出肯定判定时， ECU10前进至S404，而当在S403做出否定判定时，ECU10返回到S402。 在这点上，若氧化催化剂5的温度Tc等于或高于活性温度的下限值TcO, 则判定支承催化剂的温度也等于或高于活性温度的下P艮值TcO。
在S404, ECU10判定内燃机内的吸入空气量Qair是否等于或小于夫见 定空气量QairO。当在S404做出肯定判定时，ECU10前进至S408，而当 在S404做出否定判定时，ECU10前进到S405。
前进到S405的ECU10从燃料添加阀6添加燃料，从而把该燃料供应 给氧化催化剂5和支承催化剂。此时，按照使过滤器4的温度变成HC氧 化温度的方式控制所添加的燃料量。结果，过滤器4内捕集的PM被氧化 和除去。
然后，ECU10前进至S406,在S406，判定过滤器4中的PM捕集量 Qpm是否变得等于或小于第二规定捕集量Qpm2。当在S406做出肯定判 定时，ECU10前进至S407，而当做出否定判定时，ECU10返回到S404。
在S407, ECU10停止过滤器再生控制。也就是说，停止排气升温控 制和从燃料添加阀6添加燃料。在此情况下，与第一实施例一样，用于排
气升温控制的执行停止条件变成过滤器4中的PM捕集量Qpm变得等于 或小于第二规定捕集量Qpm2。在停止过滤器再生控制之后，ECU10立即 终止执行此程序。
另一方面，前进至S408的ECU10沿闭阀方向控制排气节流阀9。 然后，ECU10前进至S409,在S409，判定氧化催化剂5的温度Tc 是否等于或高于活性温度的下限值TcO。当在S409做出肯定判定时， ECU10前进至S405。另一方面，当在S409做出否定判定时，ECU10判定 氧化催化剂5的温度Tc已由于沿开阀方向控制排气节流阀9而下降到其 活性温度的下限值TcO以下，然后前进到S410。
在S410, ECU10再次沿闭阀方向控制排气节流阀9。然后，ECU10 返回到S409。
根据如上所述的控制程序，在内燃机1内的吸入空气量Qair等于或小 于规定空气量QairO的情况下，在氧化催化剂5的温度到达其活性温度之 后沿开阀方向控制排气节流阀9。结果，经过氧化催化剂5和过滤器4的 排气的流量增大，且燃料变得易于被供应给支承催化剂。因而，根据此实 施例，可更迅速地升高过滤器4的温度。
另外，如上所述，若在执行过滤器再生控制的过程中通过不仅沿开阀 方向控制节流阀8，也沿开阀方向控制排气节流阀9来增大经过氧化催化 剂5和过滤器4的排气的流量，则被带走的热量也将增加。结果，氧化催 化剂5的温度Tc可能下降到其活性温度以下。
因而，才艮据上述控制程序，当沿开阀方向控制排气节流阀9之后氧化 催化剂5的温度Tc下降到活性温度的下限值TcO以下时，再次沿闭阀方 向控制该排气节流阀9。
结果，氧化催化剂5的温度Tc可更迅速地返回到其活性温度。 (实施例5 )
根据此实施例的吸气和排气系统的总体构造类似于上述第 一 实施例， 因此省略对其的说明。
<氧化催化剂的温度波动>
在此实施例中，实施与第一实施例类似的过滤器再生控制。如上所述，
在过滤器再生控制中，控制发动机排出排气的温度和从燃料添加阀6添加 的燃料量以调节过滤器4的温度为PM氧化温度。这里，将基于图6说明 氧化催化剂5的温度与从燃料添加阀6添加的燃料量之间的关系。
在图6中，纵坐标轴表示温度，横坐标轴表示时间。在图6中，实线 指示当从燃料添加阀6添加的燃料量较少时氧化催化剂5的温度，虚线指 示当从燃料添加阀6添加的燃料量较多时氧化催化剂5的温度。另外，交 替的长短虛线指示PM氧化温度Tt。
在过滤器再生控制中从燃料添加阀6添加燃料的情况下，当燃料添加 量变得多于可在催化剂内稳定氧化的量时，该燃料可能局部地氧化。在此 情况下，如图6中的虛线所示，担心氧化催化剂5的温度波动的变化幅度 △ Tc (以下称为温度变化幅度ATc)可能与燃料添加量较少的情况相比变 大。当此温度变化幅度ATc变得过大时，流出或者排出排气的温度变化幅 度也变大，因而担心可能引起过滤器4的温度过度升高。
因而，在此实施例中，当执行过滤器再生控制时和当从燃料添加阀6 添加燃料时计算温度变化幅度ATc。然后，当此温度变化幅度ATc变得等 于或大于预定值ATO时，升高发动机排出排气的温度，以使温度变化幅度 ATc减小到该预定值ATO以下。
这里，预定值ATO是比阈值小的值，由该阈值可判定由于温度变化幅 度ATc大而引起过滤器4的温度过度升高。此预定值ATO是预先经由试 验等确定的值。
通过使发动机排出排气的温度变高，可进一步升高氧化催化剂5的温 度。由此，大量燃料可在氧化催化剂5内稳定地氧化。结果，温度变化幅 度ATc减小。
<用于过滤器再生控制的控制程序>
接着，将基于图7所示的流程图说明根据此实施例的用于过滤器再生 控制的控制程序。此程序预先存储在ECU10内，且在内燃机l的运转过 程中以规定的时间间隔执行。 在此程序中，首先在S501,ECU10判定过滤器4中的PM捕集量Qpm 是否变得等于或大于第一规定捕集量Qpml。当在S501做出肯定判定时， ECU10前进至S502，而当在S501做出否定判定时，ECU10立即终止执行 此程序。
在S502， ECU10执行与第一实施例类似的排气升温控制。在此情况 下，用于排气升温控制的执行条件是过滤器4中的PM捕集量Qpm变得 等于或大于第一规定捕集量Qpml。
然后，ECU10前进至S503,在S503,判定氧化催化剂5的温度Tc 是否等于或高于其活性温度的下限值TcO。当在S503做出肯定判定时， ECU10前进至S504,而当做出否定判定时，ECU10返回到S502。
在S504, ECU10通过从燃料添加阀6给氧化催化剂5添加燃料来给 该氧化催化剂5供应燃料。此时，燃料添加量可以基于内燃机l内的吸入 空气量以及发动机排出排气的温度与PM氧化温度Tt之间的差异确定。
然后，ECU10前进至S505，在S505，算出氧化催化剂5的温度变化 幅度ATc。当算出温度变化幅度ATc时，ECU10首先在其内存储当氧化 催化剂5的温度Tc的微分值dTc/dt变成0时该氧化催化剂5的温度Tcl。 然后，ECU10在其内存储当氧化催化剂5的温度Tc的微分值dTc/dt在一 旦已大于0或小于0之后再次变成0时该氧化催化剂5的温度Tc2。按照 这种方式检出的温度Tcl和Tc2分别变成当氧化催化剂5的温度波动时的 上限温度和下限温度。然后，把温度Tcl减去温度Tc2获得的值的绝对值 被算作温度变化幅度ATc。这里，注意上述计算重复多次，且其平均值用 作温度变化幅度ATc。
然后，ECU10前进至S506，在S506,判定温度变化幅度ATc是否等 于或大于预定值ATO。当在S506做出肯定判定时，ECU10前进至S509， 而当在S506做出否定判定时，ECU10前进到S507。
前进到S507的ECU10判定过滤器4中的PM捕集量是否已减少至等 于或小于第二规定捕集量Qpm2的值。当在S507做出肯定判定时，ECU10 前进至S508，而当在S507做出否定判定时，ECU10返回到S504。
在S508, ECU10停止执行过滤器再生控制。也就是说，停止排气升 温控制和从燃料添加阀6添加燃料。在此情况下，与第一实施例一样，用 于排气升温控制的执行停止条件变成过滤器4中的PM捕集量Qpm变得 等于或小于第二规定捕集量Qpm2。在停止过滤器再生控制之后，ECU10 立即终止执行此程序。
另一方面，前进至S509的ECU10进一步升高发动机排出排气的温度。 作为此方法，例如进一步延迟副燃料喷射定时的方法、增大副燃料喷射量 的方法、使排气节流阀9的开度变小的方法等。
然后，ECU10前进至S510,在S510,判定发动机转数Ne是否高于 要求发动机转数Net。当在S510做出肯定判定时，ECU10判定发动机转 数Ne由于S509中的控制而变得高于要求发动机转数Net，且ECUlO前进 至S511。另一方面，当在S510做出否定判定时，ECU10返回到S506。
前进至S511的ECU10减小内燃机1内的主燃料喷射量Qm，以减小 发动4几转数Ne。随后，ECU10返回到S510。
根据如上所述的控制程序，在执行过滤器再生控制和从燃料添加阀6 添加燃料的情况下，当氧化催化剂5的温度变化幅度ATc变得等于可大于 预定量ATO时，升高发动机排出排气的温度直到该温度变化幅度ATc变 得小于预定量ATO。
因而，根据此实施例，执行过滤器再生控制时氧化催化剂5的温度可 以更稳定。结果，进一步缩短过滤器再生控制所花费的时间，且抑制过滤 器4的温度过度升高。
另外，此实施例中，在升高发动机排出排气的温度以使氧化催化剂5 的温度变化幅度ATc小于预定量ATO的情况下，可基于此时该发动机排 出排气的温度上升量推定该氧化催化剂5的老化程度。
在此情况下，可判定发动机排出排气的温度上升量越大，氧化催化剂 5的老化程度变得越大。通过基于所推定的老化程度控制在执行下次过滤 器再生控制时的副燃料喷射量、副燃料喷射定时、燃料添加量等，可更有 效地氧化和除去PM。
这里，注意在此实施例中，同第一或第二实施例一样，可提供NOx催 化剂来代替过滤器4。在SOx中毒恢复控制中，与过滤器再生控制一样， 也利用排气升温控制升高氧化催化剂5的温度直到其活性温度以升高NOx 催化剂的温度，且从燃料添加阀6添加燃料。另外，当从燃料添加阀6添 加燃料时，按照如上所述的相同方式控制发动机排出排气的温度。由此，
执行SOx中毒恢复控制时的氧化催化剂5的温度可更稳定。
在上述第一至第五实施例中，通过从燃料添加阀6添加燃料来给氧化 催化剂5供应燃料，然而也可在所喷射的燃料不用于燃烧时独立于排气升 温控制中的副燃料喷射在内燃机l中执行副燃料喷射来给氧化催化剂5供 应燃料。
工业实用性
根据本发明，在配备有被构造为包括具有氧化功能的催化剂的排气净 化装置的用于内燃机的排气净化系统中，可更迅速地升高催化剂的温度。
权利要求
1、一种用于内燃机的排气净化系统，其特征在于包括排气净化装置，所述排气净化装置构造成包括设置在排气通路内且具有氧化功能的催化剂；吸入空气量控制阀，所述吸入空气量控制阀控制所述内燃机内的吸入空气量；排气流量控制阀，所述排气流量控制阀控制所述排气通路内的排气的流量；喷射定时控制装置，所述喷射定时控制装置控制所述内燃机内的燃料喷射定时；以及升温装置，所述升温装置升高所述催化剂的温度；其中，当升高所述催化剂的温度时，所述升温装置通过沿闭阀方向控制所述排气流量控制阀、沿开阀方向控制所述吸入空气量控制阀，以及利用所述喷射定时控制装置延迟所述内燃机内的燃料喷射定时来升高从所述内燃机排出的排气的温度。
2、 根据权利要求l所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于， 当升高所述催化剂的温度时，所述升温装置利用所述喷射定时控制装置延 迟所述内燃机内的主燃料喷射定时且执行副燃料喷射，所述副燃料喷射在
3、 根据权利要求l所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于， 所述升温装置升高所述催化剂的温度直到其活性温度。
4、 根据权利要求l所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于还 包括还原剂供给装置，所述还原剂供给装置给所述催化剂供应还原剂； 温度推定装置，所述温度推定装置推定所述催化剂的温度； 再生装置，所述再生装置在规定条件成立时通过利用所述升温装置升所述催化剂供应还原剂来进一步升高所述排气净化装置的温度，并且由此执行用以再生所述排气净化装置的排气净化能力的再生控制；老化程度推定装置，所述老化程度推定装置推定所述催化剂的老化程 度；以及供给量控制装置，所述供给量控制装置基于所述催化剂的老化程度控 制在执行所述再生控制时供应给所述催化剂的还原剂量；其中，当所述内燃机的运转状态为怠速运转时且在所述规定条件成立 之前，所述老化程度推定装置利用所述升温装置升高所述催化剂的温度直 到其活性温度、利用所述还原剂供给装置给所述催化剂供应还原剂，以及程度。
5、 根据权利要求l所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于还 包括还原剂供给装置，所述还原剂供给装置给所述催化剂供应还原剂； 温度推定装置，所述温度推定装置推定所述催化剂的温度； 再生装置，所述再生装置在^L定条件成立时通过利用所述升温装置升 高所述催化剂的温度直到其活性温度且通过利用所述还原剂供给装置给 所述催化剂供应还原剂来进一步升高所述排气净化装置的温度，并且由此 执行用以再生所述排气净化装置的排气净化能力的再生控制；其中，当利用所述再生装置执行所述再生控制且给所述催化剂供应还 原剂时所述催化剂的温度变化幅度等于或大于预定值时，使从所述内燃机 排出的排气的温度更高。
6、 根据权利要求5所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于还 包括老化程度推定装置，所述老化程度推定装置推定所述催化剂的老化程度；其中，所述老化程度推定装置基于当使从所述内燃机排出的排气的温 度更高直到所述催化剂的温度变化幅度变得小于所述预定值时所述排气 的温度上升量推定所述催化剂的老化程度。
7、根据权利要求l所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于， 所述排气净化装置构造成具有用于捕集排气中的颗粒物质的颗粒过滤器， 且所述催化剂设置在所述颗粒过滤器的上游侧，其中，所述排气净化系统还包括还原剂供给装置，所述还原剂供给装置给所述催化剂供应还原剂；压差检测装置，所述压差检测装置检测所述排气通路内在所述颗粒过 滤器下游侧处和在所述颗粒过滤器上游侧处的压差；捕集量推定装置，所述捕集量推定装置基于利用所述压差检测装置检 出的压差推定所述颗粒过滤器内的PM捕集量；过滤器再生装置，所述过滤器再生装置在利用所述捕集量推定装置推 定的PM捕集量变得等于或大于规定捕集量时，通过利用所述升温装置升 高所述催化剂的温度直到其活性温度以及通过利用所述还原剂供给装置 给所述催化剂供应还原剂来升高所述颗粒过滤器的温度直到PM氧化温 度，并由此执行氧化和除去所述颗粒过滤器内捕集的颗粒物质的过滤器再 生控制；HC量推定装置，所述HC量推定装置推定所述颗粒过滤器的上游端面 上的HC附着量；以及HC除去装置，所述HC除去装置除去附着在所述颗粒过滤器的上游端 面上的HC;其中，当所述内燃机的运转状态为怠速运转时且当利用所述HC量推 定装置推定的HC附着量变得等于或大于规定HC附着量时，所述HC除去 装置通过升高所述颗粒过滤器的温度直到比所述PM氧化温度低的HC氧 化温度、通过利用所述升温装置升高所述催化剂的温度直到其活性温度， 以及通过利用所述还原剂供给装置给所述催化剂供应还原剂来除去HC 。
8、 才艮据权利要求l所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于， 所述排气净化装置构造成具有用于捕集排气中的颗粒物质的颗粒过滤器， 所述催化剂被承载在所述颗粒过滤器上，且所述催化剂还设置在所述颗粒 过滤器的上游侧，其中，所述排气净化系统还包括还原剂供给装置，所述还原剂供给装置从所述排气净化装置的上游侧 给所述催化剂供应还原剂；以及过滤器再生装置，所述过滤器再生装置通过利用所述升温装置升高所 述催化剂的温度直到其活性温度以及通过利用所述还原剂供给装置给所 述催化剂供应还原剂来升高所述颗粒过滤器的温度直到PM氧化温度，并 由此执行氧化和除去所述颗粒过滤器内捕集的颗粒物质的过滤器再生控 制；以及其中，当在执行所述过滤器再生控制时所述内燃机内的吸入空气量等 于或小于规定空气量时，在所述催化剂的温度到达其活性温度之后沿开阀 方向控制所述吸入空气量控制阀和所述排气流量控制阀。
9、 根据权利要求8所述的用于内燃机的排气净化系统，其特征在于， 在执行所述过滤器再生控制时，当在使所述吸入空气量控制阀和所述排气 流量控制阀进入它们的打开状态之后设置在所述颗粒过滤器的上游侧处 的所述催化剂的温度变得低于所述活性温度时，沿闭阀方向控制所述排气 流量控制阀。
全文摘要
本发明提供了一种用于内燃机的排气净化系统，该排气净化系统设置有排气净化装置，该排气净化装置包括具有氧化功能的催化剂，所述排气净化系统是一种能够更迅速地升高催化剂的温度的技术。当催化剂的温度升高到其活性温度时，沿闭阀方向控制排气流量控制阀，且同时沿开阀方向控制吸入空气量控制阀(S102)。通过延迟内燃机内的燃料喷射定时，升高从内燃机排出的排气的温度(S105，S109)。
文档编号F02D41/04GK101208505SQ20068002305
公开日2008年6月25日 申请日期2006年7月5日 优先权日2005年7月6日
发明者大羽孝宏 申请人:丰田自动车株式会社