专利名称：用于内燃发动机的废气净化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于内燃发动机的废气净化系统，在该系统中，设置有安
装于内燃发动机的排气通道中的NOx (氮氧化物)储存还原催化剂。
背景技术：
在设置有安装于内燃发动机的排气通道中的NOx储存还原催化剂(以 下称为"NOx催化剂")的用于内燃发动机的废气净化系统中，当废气的 空燃比比较高且NOx催化剂周围的气氛是氧化气氛时，废气中的NOx被 储存于NOx催化剂中。此时，废气中的SOx (硫氧化物)也被储存于NOx 催化剂中。
当还原以此方式而储存于NOx催化剂中的氧化物(NOx和SOx)时， 存在执行所谓的燃料过量供给控制的情况，所述燃料过量供给控制在比较 短的循环中将流入NOx催化剂的废气的空燃比反复降低至目标空燃比，所 述目标空燃比被设定为作为还原对象的氧化物变为可还原的空燃比。
在这种燃料过量供给控制中，已知一种技术，该技术通过利用安装于 排气通道中NOx催化剂的上游侧的还原剂添加阀向废气多次添加还原剂 而将流入NOx催化剂的废气的空燃比降低至目标空燃比。在日本专利特开
2002- 106332号公才艮中，也公开了一种技术，其中，在这种燃料过量供给 控制中，还原剂的添加与内燃发动机的曲轴转角同步，使得当排气门开启 时执行还原剂的添加。涉及燃料过量供给控制的技术还在日本专利特开
2003- 286878号公净艮、日本专利特开2005-248760号^^艮以及日本专利特开 2002-38926号公才艮中描述。
在还原剂添加阀中，有时会由于还原剂的粘附等而发生堵塞。当还原 剂添加阀发生这类堵塞时，在执行燃料过量供给控制期间由还原剂添加阀 添加的每单位时间的还原剂的量(以下称为"单位添加量")会减少。在 这些情况下，即使由还原剂添加阀添加还原剂，废气的空燃比也不会降低 至目标空燃比，因而，存在这样的可能性，即^f^存于NOx催化剂中的氧化物有可能未被充分还原。
相应地，已知一种技术，该技术在发生还原剂添加阀堵塞且单位添加 量减少的情况下延长由还原剂添加阀多次添加还原剂中的每次添加还原 剂的时间段(以下筒称"添加时间段")，以便在燃料过量供给控制中降低 废气的空燃比。这使得可以在降低废气的空燃比期间抑制由还原剂添加阀 添加的还原剂的量的减少。即，所述技术使得可以将废气的空燃比降低至 更低的值。
但是，在由还原剂添加阀执行的还原剂添加与内燃发动机的曲轴转角 同步的情况下，添加时间段受内燃发动机的曲轴转角的限制。即，添加时 间段存在上限值。此外，即使将添加时间段延长至所述上限值，也会存在 所添加的还原剂的量不足从而废气的空燃比未降低至目标空燃比的情况。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的在于提供一种技术，该技术使得即使
在已发生还原剂添加阀堵塞的情况下，也可以还原更多储存于NOx催化剂 中的氧化物。
当还原剂添加阀中发生堵塞时，本发明增加在执行燃料过量供给控制 期间降低废气的空燃比的次数。
更具体地，用于内燃发动机的废气净化系统的特征在于
设置于所述内燃发动机的排气通道中的NOx储存还原催化剂；
还原剂添加阀，其设置于所述排气通道中所述NOx储存还原催化剂的 上游侧并且向废气添加还原剂；
燃料过量供给控制执行装置，当还原储存于所述NOx储存还原催化剂 中的氧化物时，所述燃料过量供给控制执行装置执行周期性地将流入所述 NOx储存还原催化剂中的废气的空燃比降低至目标空燃比的燃料过量供 给控制，当降低废气的空燃比时，所述燃料过量供给控制执行装置通过所 述还原剂添加阀多次执行在所述内燃发动机的曲轴转角处于指定范围中 时而执4亍的还原剂添加；以及
添加阀堵塞判断装置，其判定所述还原剂添加阀是否已发生堵塞，其当所述添加阀堵塞判断装置判定所述还原剂添加阀已发生堵塞时，增 加在由所述燃料过量供给控制执行装置执行所述燃料过量供给控制期间 降低废气的空燃比的次数。
在此，曲轴转角的指定范围是这样的范围，即当内燃发动机的曲轴 转角处于该指定范围中时，通过使用还原剂添加阀来添加还原剂而可以使 还原剂适当地到达NOx催化剂。该指定范围通过实验等预先确定。
在执行燃料过量供给控制期间，增加由还原剂添加阀多次添加还原剂 的次数使得可以增加降低废气的空燃比的次数。这使得可以增加在执行燃 料过量供给控制期间由还原剂添加阀添加的还原剂总量。
换言之，根据本发明，即使在已发生还原剂添加阀堵塞从而由还原剂 添加阀添加的每单位时间的还原剂的量(以下称为"单位添加量")已减 少的情况下，也可以抑制供应至NOx催化剂的还原剂的量的减少。因此， 即使在已发生还原剂添加阀堵塞的情况下，也可以还原更多储存于NOx 催化剂中的氧化物。
根据本发明，当增加在执行燃料过量供给控制期间降低废气的空燃比 的次数时，该次数的增加可以使得在执行燃料过量供给控制期间由还原 剂添加阀添加的还原剂总量与在尚未发生还原剂添加阀堵塞的状态下执 行燃料过量供给控制的情况下所添加的还原剂总量大致相同。
这使得即使在已发生还原剂添加阀堵塞的情况下，也可以如同在尚未 发生还原剂添加阀堵塞的状态下执行燃料过量供给控制的情况一样向 NOx催化剂供应大致相同的还原剂的量。因此，储存于NOx催化剂中的 NOx能够如同在尚未发生燃料添加阀堵塞的状态下执行燃料过量供给控 制的情况一样被还原至相同的程度。
根据本发明，当增加在执行燃料过量供给控制期间降低废气的空燃比 的次数时，可以缩短在执行燃料过量供给控制期间中止废气的空燃比的降 低的时间段——即中止由还原剂添加阀多次添加还原剂的时间段。
这4吏得即使在增加了在执行燃料过量供给控制期间降低废气的空燃比 的次数的情况下，也可以抑制执行燃料过量供给控制的时间段的延长。
根据本发明，可以设置添加时间M长装置，在添加阀堵塞判断装置 判定已发生还原剂添加岡堵塞的情况下，该添加时间M长装置延长在执行燃料过量供给控制中降低废气的空燃比时每次由还原剂添加阀添加还 原剂的时间段。但是，在本发明中，由还原剂添加阀执行的还原剂添加是 在内燃发动机的曲轴转角处于指定范围中时进行的。因此，内燃发动机的 曲轴转角处于指定范围中的时间段长度必然用作由还原剂添加阀每次添 加还原剂的时间段的上限值。
因此，如果在下述情况下使用上述构造，所述情况即在执行燃料过 量供给控制期间由还原剂添加阀添加的还原剂总量未达到在尚未发生还 原剂添加阀堵塞的状态下执行燃料过量供给控制的情况下所添加的还原 剂总量，则可以增加在执行燃料过量供给控制期间降低废气的空燃比的次 数，即使通过添加时间段延长装置将在执行燃料过量供给控制中降低废气
是如此。
这使得即使在已发生还原剂添加阀堵塞的情况下，也可以在执行燃料 过量供给控制期间使废气的空燃比尽可能地接近目标空燃比。因此，即使 在与燃料过量供给控制中降低废气的空燃比的次数相加的附加次数受到 抑制时，也能够还原更多储存于NOx催化剂中的氧化物。
从以下结合附图而进行的本发明的优选实施例的详细描述中，本发 明的上述以及其它的目的、特征和优点对于本领域普通技术人员而言将 变得更容易明白。
图1是示出根据实施例的内燃发动M其进气和排气系统的示意图2是在相同的时间轴上示出发送至燃料添加阀的ECU指4^ft号的波 形以;W应于该波形的废气的空燃比的变化的时序图3是示出正在执行燃料过量供给控制期间4号气釭中的燃烧行程与 执行燃料添加的时间之间的关系的图示；以及
图4是示出在根据实施例的燃料过量供给控制中用于设定中止时间 段、添加时间段以及形成浓时间段的次数的程序的流程图。
具体实施例方式
以下将参考
根据本发明的用于内燃发动机的废气净化系统的具体实施例。
图1是示出根据实施例的内燃发动M其进气和排气系统的示意图。
内燃发动机1是用来驱动车辆且具有四个气釭2的柴油发动机。每个气釭 2都设置有直接将燃料喷射至气缸2内的燃料喷射阀3。
进气歧管5和排气歧管7与内燃发动机1连接。进气通道4的一端与 进气歧管5连接。排气通道6的一端与排气歧管7连接。排气通道6在靠 近4号气釭的位置与排气歧管7连接。
涡轮增压器(增压器)8的压缩机8a设置于进气通道4中。涡轮增压 器8的涡轮8b设置于排气通道6中。空气流量计12设置于进气通道4中 压缩机8a的上游侧。
氧化催化剂9设置于排气通道6中涡轮8b的下游侧。另外，NOx催 化剂10设置于排气通道6中氧化催化剂9的下游侧。检测废气温度的温度 传感器13设置于排气通道6中并位于氧化催化剂9和NOx催化剂IO之间。 检测废气的NOx浓度的NOx浓度传感器14也设置于排气通道6中NOx 催化剂10的下游侧。
向废气添加燃料作为还原剂的燃料添加阀ll设置于排气歧管7中靠近 与排气通道6连接的部分。注意，在本实施例中，燃料添加阀ll相当于本 发明中的还原剂添加阀。
电子控制单元(ECU) 20附接至内燃发动机1。 ECU 20是控制内燃 发动机1的运转状态的单元。空气流量计12、温度传感器13、 NOx浓度 传感器14、曲轴位置传感器16以及加速器角度传感器17与ECU 20电连 接。曲轴位置传感器16检测内燃发动机1的曲轴转角。加速器角度传感器 17检测内燃发动机1安装于其中的车辆的加速器角度。来自所有传感器的 输出信号都输入至ECU 20 。
ECU 20基于温度传感器13的检测值来估算氧化催化剂9的温度。ECU 20还基于曲轴位置传感器16的检测值来推算内燃发动机1的转速，并基 于加速器角度传感器17的检测值来推算内燃发动机1的负荷。
燃料喷射阀3和燃料添加岡11也与ECU 20电连接。它们也由ECU 20 控制。
在本实施例中，通过执行燃料过量供给控制来还原储存于NOx催化剂10中的NOx，所述燃料过量供给控制在比较短的循环中将流入NOx催化 剂IO的废气的空燃比反复降低至目标空燃比。在此，目标空燃比是比可以 还原储存于NOx催化剂10中的NOx的空燃比的上限值低的值。在废气中 将空燃比控制至目标空燃比，使得可以向NOx催化剂10供应足量的燃料 (还原剂)以还原NOx。目标空燃比通过实验等方式预先确定。
以下将参考图2说明根据本实施例的燃料过量供给控制。图2是在相 同的时间轴上示出从ECU 20发送至燃料添加阀11的指4^ft号的波形以及 对应于该波形的废气的空燃比的变化的时序图。图2A是示出来自ECU20 的指令信号的变化的时序图。图2B是示出废气的空燃比的变化的时序图。 注意，在本实施例中，通过向燃料添加阀11发送图2A中所示的指令信号 来执行燃料过量供给控制的ECU 20相当于本发明中的燃料过量供给控制 执行装置。
当图2A中所示的指^Ht号iiX打开(ON)状态时，燃料添加阀11 开启并将燃料添加至废气中。如图2A所示，由燃料添加岡11多次执行的 燃料添加引起^^NOx催化剂IO的废气的空燃比降低并变浓。此外，当 中止由燃料添加阀11多次执行的燃料添加时，流入NOx催化剂10的废气 的空燃比上升并变稀。
在此，废气的空燃比为浓的时间段称为浓时间段，且废气的空燃比为 稀的时间段称为稀时间段。此外，由燃料添加阀11多次添加燃料中的每次 添加燃料的时间段简称为添加时间段(在本实施例中，所述添加时间斜目 当于本发明中的由还原剂添加阀每次添加还原剂的时间段)。在一个添加 时间段与下一个添加时间殺:之间的时间段称为添加时间段之间的间隔。一 次添加时间段与l^的一次添加时间段之间的间隔的组合(即从一个添加 时间段的开始至下一个添加时间段的开始的时间段)称为添加循环时间 段。燃料添加阀11多次添加燃料的时间段称为总计添加时间段，且中止所 述多次燃料添加的时间段称为中止时间段。
在燃料过量供给控制中，添加时间段变得越长，则通过一次燃料添加 而添加至废气的燃料量变得越大。因此，在浓时间段时废气的空燃比能够 通过使添加时间段延长来降低。注意，在燃料过量供给控制中,为形成单 个浓时间段而执行的燃料添加的次数(即单个总计添加时间段中的添加时 间段的次数)是预先确定的(如图2所示，在本实施例中该次数是4)。此外，在根据本实施例的燃料过量供给控制中，在总计添加时间段时 每个燃料添加都以与内燃发动机1的曲轴转角同步的方式执行。换言之， 在内燃发动机1的曲轴转角处于预先确定的指定范围中时执行每个燃料添
加。在此，将基于图3来说明在总计添加时间段时每个燃料添加的正时。 图3是示出在正在执行燃料过量供给控制期间，4号气缸中的燃烧行程与 每个燃料添加的正时之间的关系的图示。图3中的行程示出了 4号气缸中 的燃烧行程。"排(EXH)"代表排气^^呈。"进(IN)"代表进气行程。"压 (CO )"代"缩行程。"膨(EXP )，，代表膨胀行程。
如图3所示，添加循环时间段与一个燃烧循环的时间段(曲轴转角 720°)相同。此外，添加时间段包括当4号气缸处于排气行程时的时间段。 在本实施例中，燃料添加阀11设置于排气歧管7的4号气釭侧。在这种情 况下，将由燃料添加阀11添加的燃料放置到从4号气缸排出的废气流中， 使得燃料可以有效到达NOx催化剂10。因此，将曲轴转角的指定范围设 定为包括当4号气缸处于排气^^呈时的时间段的范围以及易于将由燃料添 加阀11添加的燃料放置到从4号气缸排出的废气流中的范围。
在燃料添加阀11中，有时会由于燃料的粘附等而发生堵塞。当燃料添 加阀ll发生这类堵塞时，在执行燃料过量供给控制期间由燃料添加阀11 添加的每单位时间的燃料量(以下称为"单位添加量")会减少。在这种 情况下，在添加时间段时被添加至废气的燃料量少于在燃料添加阀11尚未 发生堵塞的情况下的燃料量，因此在浓时间段时废气的空燃比变得较高。
在本实施例中，添加时间段的标准值(以下称为"标准添加时间段") 设定成使得在通过处于尚未发生堵塞的状态下的燃料添加阀11来执行燃 料过量供给控制的情况下，在浓时间段时废气的空燃比达到目标空燃比。 因此，在通过处于已发生堵塞的状态下的燃料添加阀11并且利用^L设定为 标准添加时间段的值的添加时间段来执行燃料过量供给控制的情况下，在 浓时间段时废气的空燃比不会降低至目标空燃比。这就导致在执行燃料过 量供给控制期间被供应至NOx催化剂IO的燃料的减少，从而产生了储存 于NOx催化剂10中的NOx将无法充分还原的顾虑。
因此，在本实施例中，在燃料添加阀ll已发生堵塞的情况下，使添加 时间段长于标准添加时间段。这使得可以在浓时间段时进一步降低废气的 空燃比。但是，如上所述，在本实施例中，添加时间段被设定为当内燃发动机 1的曲轴转角处于指定范围中的时间。换言之，内燃发动机l的曲轴转角 处于指定范围中的时间段长度用作添加时间段的上限值。此外，即使将添 加时间M长至所述上限值，也存在废气的空燃比无法达到目标空燃比的 情况。
在这类情况下，在本实施例中，与当通过处于尚未发生堵塞的状态下 的燃料添加阀11来执行燃料过量供给控制时相比，缩短了中止时间段并增 加了形成浓时间段的次数。
增加形成浓时间段的次数使得即使在浓时间段时废气的空燃比未达 到目标空燃比的情况下，也可以在燃料过量供给控制的执行期间增加被供 应至NOx催化剂10的燃料量。因此可以还原更多储存于NOx催化剂10 中的NOx。此外，缩短中止时间段使得可以抑制执行燃料过量供给控制的 时间段的延长，所述延长归因于形成浓时间段的次数的增加。
在此，将说明根据本实施例的用于判断燃料添加阀11是否已发生堵塞 的方法。当要对燃料添加阀ll是否已发生堵塞做出判断时，则通过使用燃 料添加阀11以在指定时间段内添加燃料来将燃料供应至氧化催化剂9。在 此期间，被供应至氧化催化剂9的燃料量越大，即，由燃料添加阀ll添加 的燃料量越大，则氧化催化剂9的温度将上升越多。因此，燃料添加阀ll 的单位添加量是基于在此期间氧化催化剂9的温度上升的量来计算的。如 果计算出的单位添加量少于标准单位添加量，则判断在燃料添加阀11中已 发生堵塞。
在此，标准单位添加量是当燃料添加阀11尚未发生堵塞时的单位添加 量。此外，指定时间段可以是任意时间段，只要在该时间段中可以供应其 氧化热将使氧化催化剂9的温度升高至特定程度的燃料量。所述指定时间 段也可以比较短。
设定添加时间段、形成浓时间段的次数以及中止时间段
以下将基于图4中所示的流程图来说明在根据本实施例的燃料过量供 给控制中用于设定添加时间段T、形成浓时间段的次数nrich以及中止时间 ^ATs的程序。注意，该程序预先储存于ECU 20中并在每一次满足执行 燃料过量供给控制的条件时被执行。在本实施例中，当储存于NOx催化剂 10中的NOx量变为至少指定储存量时，则判断满足了执行燃料过量供给控制的*。储存于NOx催化剂10中的NOx量A^于已通过内燃发动机 1喷射的累积燃料总量或者基于相似标准来估算的。
在本程序中，ECU 20首先在步骤S101基于进气量、内燃发动机1中 喷射的燃料量以及目标空燃比来计算标准添加时间段TO。
接着，ECU20行进至步骤S102，并通过上述方法判断燃料添加阀11 是否已发生堵塞。注意，对燃料添加阀ll是否已发生堵塞的判断也可以预 先进行并可以将结果储存于ECU 20中。如果在步骤S102的判断是肯定的， 则ECU20行进至步骤S103。如果在步骤S102的判断是否定的，则ECU 20行进至步骤S112。注意，在本实施例中，在步骤S102执行处理的ECU 20相当于本发明中的添加阀堵塞判断装置。
当ECU 20行进至步骤S112时，将添加时间段xi殳定为标准添加时间 段TO的值。此外，在步骤S112, ECU 20将形成浓时间段的次数nrich设 定为形成浓时间段的标准次数nrichO的值。ECU 20还将中止时间^Ts 设定为标准中止时间^ATsO的值。然后，ECU20结束程序。
注意，形成浓时间段的标准次数nrichO和标准中止时间^TsO的值已 通过实验等预先确定为这样的值，即通过所述值，在添加时间段x^Li史定为 标准添加时间段T()的值的情形下且在燃料添加阀11尚未发生堵塞的状态 下而执行燃料过量供给控制的情况下，储存于NOx催化剂10中的NOx 能够充分还原。
此外，当在燃料添加阀11尚未发生堵塞的状态下执行燃料过量供给控 制时，在将添加时间段xi殳定为标准添加时间段i;O的值、将形成浓时间段 的次数nrich设定为形成浓时间段的标准次数nrichO的值并且将中止时间 ^ATs设定为标准中止时间^ATsO的值的状态下，在执行燃料过量供给控 制期间由燃料添加阀11添加的燃料总量称为目标总添加量。
另一方面，当ECU20行进至步骤S103时，计算用来校正添加时间段 T的校正系数a。该校正系数a是这样的系数，即在使用当前单位添加量 (即燃料添加阀11已发生堵塞状态的单位添加量)并且在形成浓时间段的 次数nrich被设定为形成浓时间段的标准次数nrichO的值和中止时间段 ATs被设定为标准中止时间■RATsO的值时而执行燃料过量供给控制的情况 下，所述系数能够将添加时间段T校正为使得在执行燃料过量供给控制期间 由燃料添加阀11添加的燃料总量将等于目标总添加量的值。校正系数a与单位添加量之间的关系通过实验等预先确定，并作为映射储存于ECU 20 中。
接着，ECU20行进至步骤S104，在步骤S104中通过将标准添加时间 段tO与校正系数a相乘来计算校正添加时间段Tl。
接着，ECU20行进至步骤S105,在步骤S105中判断所述校正添加时 间段Tl是否长于添加时间段T的上限值Tmax。如果在步骤S105的判断是肯 定的，则ECU 20行进至步骤S106。如果在步骤S105的判断是否定的， 则ECU 20行进至步骤Slll。
当ECU 20行进至步骤S1U时，将添加时间段Ti殳定为校正添加时间 段Tl的值。另外，在步骤Slll， ECU 20将形成浓时间段的次数nrich设 定为形成浓时间段的标准次数nrichO的值。ECU 20还将中止时间^ATs 设定为标准中止时间^ATsO的值。然后，ECU20结束程序。
另一方面，当ECU 20行进至步骤S106时，通过用目标总添加量减去 下述燃料总量来计算总添加量的缺额(以下称为"添加量缺额")Qd,所 述燃料总量即使用当前单位添加量并且在添加时间段x^设定为所述上限 值Tmax、形成浓时间段的次数nrich被设定为形成浓时间段的标准次数 nrichO的值和中止时间^ATs被设定为标准中止时间^ATsO的值的情况下 而执行的燃料过量供给控制期间由燃料添加阀11添加的燃料总量。
接着，ECU20行进至步骤S107，在步骤S107中计算在与形成浓时间 段的次数nrich相加时能够补偿添加量缺额Qd的附加次数b。换言之，附 加次数b的值被计算成使得在通过使用当前单位添加量并且添加时间段 喊设定为所述上限值Tmax的情况下而执行的燃料添加来形成浓时间段达 附加次数b的情况下，能够在附加次数b期间由燃料添加阀11添加等于 添加量缺额Qd的燃料量。
在步骤S107, ECU 20还计算用来通过缩短标准中止时间^TsO而对 其进行校正的缩短时间段c。用于缩短时间段c的值被计算成使得能够 缩短标准中止时间段ATsO使得执行燃料过量供给控制的时间段将与在下 述情况下的相应时间對目同，所述情况即在形成浓时间段的次数nrich 被设定为形成浓时间段的标准次数nrichO的值的情况下，还有在以附加次 数b来增加形成浓时间段的次数nrich的情况下。
接着，ECU20行进至步骤S108，在步骤S108中通过将附加次数b与形成浓时间段的标准次数nrich0相加来计算形成浓时间段的校正次数 nrichl。
接着，ECU20行进至步骤S109,在步骤S109中通过用标准中止时间 ■^ATsO减去缩短时间段c来计算校正中止时间^ATsl。
接着，ECU 20行进至步骤S110,在步骤SllO中将添加时间段xi殳定 为所述上P艮值Tmax。在步骤SllO， ECU 20还将形成浓时间段的次数nrich 设定为形成浓时间段的校正次数nrichl的值，并将中止时间^RATs设定为 校正中止时间^ATsl的值。然后，ECU20结束程序。
注意，在本实施例中，在步骤S110将添加时间段xi殳定为所述上限值 Tmax的ECU 20和在步骤Sill将添加时间段xi殳定为校正添加时间段Tl 的值的ECU 20相当于本发明中的添加时间M长装置。
使用由以上说明的程序设定的添加时间段t和形成浓时间段的次数 nrich来执行燃料过量供给控制，使得即使在燃料添加阀11已发生堵塞的 情况下也可以在执行燃料过量供给控制期间控制由燃料添加阀11添加的 燃料总量而使其等于目标总添加量。因此，根据本实施例，即使在燃料添 加阀11已发生堵塞的情况下，也能够向NOx催化剂IO供应大致相同的燃 料量，如同在燃料添加阀11尚未发生堵塞的状态下执行燃料过量供给控制 的情况一样。因此，如同在燃料添加阀11尚未发生堵塞的状态下执行燃料 过量供给控制的情况一样，能够将储存于NOx催化剂10中的NOx还原至 相同的程度。
此外，根据以上说明的程序，在将形成浓时间段的次数nrich增加至 形成浓时间段的校正次数nrichl的值的情况下，中止时间^ATs被缩短至 校正中止时间勤Tsl的值。这使得执行燃料过量供给控制的时间段可以与 在燃料添加阀11尚未发生堵塞的状态下执行燃料过量供给控制的情况中 的相应时间斜目同。
此外，根据以上说明的程序，在校正添加时间段Tl长于所述上P艮值 Tmax的情况下，添加时间段x^L设定为所述上限值Tmax,且将形成浓时间 段的次数nrich增加至形成浓时间段的校正次数nrichl的值。这使得在浓 时间段时废气的空燃比可以尽可能地接近目标空燃比。因此，即使在与形 成浓时间段的次数nrich相加的额外次数b受到抑制时，也能够还原更多 储存于NOx催化剂10中的NOx。注意，在以上说明的程序中，在校正添加时间段Tl长于所述上限值
Tmax的情况下，在步骤S106预先计算添加量缺额Qd,且与形成浓时间 段的次数nrich相加的额外次数b被计算为能够补偿添加量缺额Qd的值。 可替代地，可以增加形成浓时间段的次数nrich，直至当基于NOx浓度传 感器14的检测值计算的在执行燃料过量供给控制期间被还原的NOx量的 累积值变为等于当在燃料添加阀11尚^ML生堵塞的状态下执行燃料过量 供给控制时被还原的NOx量的累积值为止。如上所述，在通过这种方法控 制形成浓时间段的次数nrich的情况下，如同在燃料添加阀11尚未发生堵 塞的状态下执行燃料过量供给控制的情况一样，能够向NOx催化剂10供 应大致相同的燃料量。
另外，根据本实施例的燃料过量供给控制可用来还原储存于NOx催化 剂10中的SOx。
尽管已就优选实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应当认 识到，本发明能够在所附权利要求书的精神和范围内以变形方式实施。
工业应用性
根据本发明，即使在还原剂添加阀已发生堵塞的情况下，也能够还原 更多储存于NOx催化剂中的氧化物。
权利要求
1. 一种用于内燃发动机的废气净化系统，包括NOx储存还原催化剂，其设置于所述内燃发动机的排气通道中；还原剂添加阀，其设置于所述排气通道中所述NOx储存还原催化剂的上游侧并且向废气添加还原剂；燃料过量供给控制执行装置，当还原储存于所述NOx储存还原催化剂中的氧化物时，所述燃料过量供给控制执行装置执行周期性地将流入所述NOx储存还原催化剂的所述废气的空燃比降低至目标空燃比的燃料过量供给控制，当降低所述废气的空燃比时，所述燃料过量供给控制执行装置通过所述还原剂添加阀多次执行在所述内燃发动机的曲轴转角处于指定范围中时执行的还原剂添加；以及添加阀堵塞判断装置，其判定所述还原剂添加阀是否已发生堵塞，其中当所述添加阀堵塞判断装置判定所述还原剂添加阀已发生堵塞时，增加在所述燃料过量供给控制执行装置执行所述燃料过量供给控制期间降低所述废气的空燃比的次数。
2.如权利要求l所述的用于内燃发动机的废气净化系统，其中当增加在执行所述燃料过量供给控制期间降低所述废气的空燃比的 次数时，所述次数的增加4吏得在执行所述燃料过量供给控制期间由所述还 原剂添加阀添加的还原剂总量与在所述还原剂添加阀尚未发生堵塞的状 态下执行所述燃料过量供给控制的情况下所添加的还原剂总量大致相同。
3.如权利要求1或2所述的用于内燃发动机的废气净化系统，其中当增加在执行所述燃料过量供给控制期间降低所述废气的空燃比的 次数时，缩短在执行所述燃料过量供给控制期间中止所述废气的空燃比的 降低的时间段。
4.如权利要求1至3中任一项所述的用于内燃发动机的废气净化系统，还包括添加时间段延长装置，在所述添加阀堵塞判断装置判定所述还原剂添 加阀已发生堵塞的情况下，所述添加时间段延长装置延长在执行所述燃料加还原;J的时间段，其中、 " 、、''、'、'、.'''、在执行所述燃料过量供给控制期间由所述还原剂添加阀添加的还原 剂总量未达到在所述还原剂添加阀尚未发生堵塞的状态下执行所述燃料 过量供给控制的情形下所添加的还原剂总量的情况下，增加在执行所述燃 料过量供给控制期间降低所述废气的空燃比的次数，即使在执行所述燃料加还原剂的时间段被所述添加时间^长装置延长至上限值。
全文摘要
本发明的任务在于还原更多储存于NOx(氮氧化物)储存还原催化剂中的氧化物，即使在设置于内燃发动机的排气通道中的还原剂添加阀中已发生堵塞的情况下也是如此。本发明设置有燃料过量供给控制执行装置，当还原储存于NOx储存还原催化剂中的氧化物时，所述燃料过量供给控制执行装置执行燃料过量供给控制，当降低废气的空燃比时，所述燃料过量供给控制执行装置通过还原剂添加阀多次执行在内燃发动机的曲轴转角处于指定范围中时而执行的还原剂添加。当还原剂添加阀中已发生堵塞时(步骤S102)，增加在由燃料过量供给控制执行装置执行燃料过量供给控制期间降低废气的空燃比的次数(步骤S110)。
文档编号F02D41/02GK101449043SQ200780018469
公开日2009年6月3日 申请日期2007年7月12日 优先权日2006年7月12日
发明者利冈俊祐, 成田守男, 浅沼孝充 申请人:丰田自动车株式会社