内燃机的排气净化系统的制作方法_4

文档序号:8344357阅读:来源:国知局
正时以及废气再循环气体量而使内燃机I运行的情况下,与通过实线上的实线空心圆的燃料喷射正时以及废气再循环气体量而使内燃机I运行的情况相比,燃料消耗量恶化。
[0092]在此,当颗粒过滤器的温度高于颗粒物氧化开始温度时,在图3中以及图4中的实线空心圆的燃料喷射正时以及废气再循环气体量被选择时,从内燃机I排出的颗粒物量的增加量能够通过在颗粒过滤器中被氧化的颗粒物量而被抵消。也就是说,能够尽可能地将伴随于颗粒物产生量的增加的、颗粒过滤器的颗粒物捕集量的增加抑制为较少。因此,能够在抑制颗粒物再生处理的执行频率的增加的同时将NOx产生量以及燃料消耗量抑制为较少。
[0093]并且,如图5所示,在颗粒过滤器中每单位时间被氧化的颗粒物的量(颗粒物氧化速度)在预定的温度(颗粒物氧化开始温度)Tpm以上时开始增加。因此,在SCR的温度高于所述第二温度Te2且颗粒过滤器的温度在颗粒物氧化开始温度Tpm以上时,如果实施上述的NCV咸少处理(在抑制燃料喷射正时的延迟的同时使废气再循环气体量增加的处理),则能够在抑制燃料消耗量的增加(CO2产生量的增加)、颗粒物再生处理的执行频率的增加、以及被排出至大气中的颗粒物量的增加的同时,抑制被排出至大气中的N0x量的增加。所述的颗粒物氧化开始温度Tpm根据颗粒过滤器的材质以及颗粒过滤器的容量等而发生变化,大致为450 °C程度。
[0094]另外,当颗粒过滤器的颗粒物捕集量在颗粒物再生阈值以上或近似于颗粒物再生阈值时,如果执行通过废气再循环气体量的增量而实施的NCV咸少处理,则存在颗粒过滤器的颗粒物捕集量变得过多、或者被颗粒过滤器氧化的颗粒物的量变得过多的可能性。其结果为,有可能诱发因颗粒过滤器的压力损失的增加而造成的背压的上升、或因颗粒物氧化量(颗粒物氧化速度)的增加而造成的颗粒过滤器的过度升温等。
[0095]相对于此,如果在颗粒过滤器的颗粒物捕集量相对于颗粒物再生阈值而少预定量以上时执行通过废气再循环气体量的增量而实施的NCV咸少处理,则能够避免颗粒过滤器的颗粒物捕集量变得过多、或被颗粒过滤器氧化的颗粒物的量变得过多的状况。其结果为,能够抑制因颗粒过滤器的压力损失的增加而造成的背压的上升、或因颗粒物氧化量(颗粒物氧化速度)的增加而造成的颗粒过滤器的过度升温。此处所述的“预定量”为,认为即使在由于废气再循环气体量的增加而使向颗粒过滤器流入的颗粒物的量增加了的情况下,也能够避免背压的上升或颗粒过滤器的过度升温的量,且为通过预先利用了实验等的适当处理而求得的量。
[0096]并且,当颗粒过滤器的温度Tflt处于与所述颗粒物氧化开始温度Tpm相比而较低的预定的温度范围内时,被颗粒过滤器捕集的颗粒物将与排气中的二氧化氮(NO2)反应并被氧化。
[0097]图6中图示了颗粒过滤器的温度与由NO2实现的颗粒物的氧化速度之间的关系。在图6中,当颗粒过滤器的温度属于在第一过滤器温度Tfl以上且在第二过滤器温度Tf2以下的温度范围(NO2还原窗)内时,与排气中的NO2反应并被氧化的颗粒物的量(颗粒物氧化速度)将增加。并且,通过第一过滤器温度TH和第二过滤器温度Tf2而被特定的温度范围为大致350°C前后的温度范围,其能够预先通过实验而求得。
[0098]因此,当颗粒过滤器的温度Tflt属于所述顯2还原窗时,如果从内燃机I排出的顯2的量增加,则能够使颗粒过滤器的颗粒物捕集量ΣΡΜ减少。其结果为,当颗粒过滤器的温度Tflt成为颗粒物氧化开始温度Tpm以上时,颗粒过滤器的颗粒物捕集量Σ PM低于上限量A的概率变高。也就是说,在颗粒过滤器的温度Tflt成为颗粒物氧化开始温度TPM以上时,易于执行NOx减少处理。
[0099]作为使从内燃机I排出的NO2增量的方法,能够利用使废气再循环气体量减量的方法或使燃料喷射正时提前(使延迟量减少)的方法等。但是,如果执行使废气再循环气体量减量的处理或使料喷射正时提前的处理,则从内燃机I排出的一氧化氮(NO)的量也会增加。因此,用于使从内燃机I排出的增量的处理优选为,以SCR的温度Tscr收敛于NOx净化窗内为条件而被执行。
[0100]因此,E⑶10通过以SCR的温度Tscr属于NOx*化窗为条件来执行使NO 2增量的处理,从而能够在抑制向大气中排出的NOx量的增加的同时使颗粒过滤器的颗粒物捕集量Σ PM减少。
[0101]以下,沿着图7,对本实施例中的NCV咸少处理的执行顺序进行说明。图7为表示在NCV咸少处理被执行时ECUlO所执行的控制程序的流程图。图7的控制程序为被存储于E⑶10的ROM内的程序,且为通过E⑶10而被周期性地执行的程序。
[0102]在图7的控制程序中,E⑶10在SlOl的处理中读入颗粒过滤器的温度Tflt、SCR的温度Tscr、以及颗粒过滤器的颗粒物捕集量ΣΡΜ。作为颗粒过滤器的温度Tflt,能够使用所述第一排气温度传感器8的输出信号。作为SCR的温度Tscr,能够使用所述第二排气温度传感器9的输出信号。并且,颗粒过滤器的温度Tfilt、或SCR的温度Tscr的温度可以将内燃机I的运行状态(燃料喷射量或吸入空气量等)作为参数来进行推断运算。颗粒过滤器的颗粒物捕集量能够通过已知的方法来求得。例如,可以将颗粒过滤器的前后差压(未图示的差压传感器的测定值)和排气流量(空气流量计13的测定值)等为参数来对颗粒物捕集量进行运算。另外,可以将颗粒过滤器的温度和内燃机I的内燃机运行状态(吸入空气量或燃料喷射量)等作为参数,而对颗粒物捕集量进行运算。
[0103]在S102的处理中,E⑶10对在所述SlOl中读入的颗粒物捕集量Σ PM是否在上限量A以下进行辨别。上限量A为,从前文所述的颗粒物再生阈值中减去预定量而获得的量。在S102的处理中作出肯定判断的情况下(ΣΡΜ彡A),E⑶10进入S103的处理。另一方面,在S102的处理中作出否定判断的情况下(ΣΡΜ > A),E⑶10暂时结束本程序的执行。此时,ECUlO可以如前文所述的图3中以及图4中的实线实心圆所示,通过使燃料喷射正时延迟从而抑制颗粒物产生量和NO/^生量的增加。
[0104]在S103的处理中,ECUlO对在所述SlOl中读入的SCR的温度Tscr是否高于NO5^化窗的上限值(第二温度Te2)进行辨别。在S103的处理中作出肯定判断的情况下(Tscr> Te2),ECUlO 进入 S104 的处理。
[0105]在S104的处理中,E⑶10对在所述SlOl中读入的颗粒过滤器的温度TfIt是否在颗粒物氧化开始温度Tpm以上进行辨别。在S104的处理中作出肯定判断的情况下(Tflt 彡 Tpm),ECUlO 进入 S105 的处理。
[0106]在S105的处理中,E⑶10通过使废气再循环气体量增加从而使从内燃机I排出的NOx的量减少。具体而言,ECUlO以使燃料喷射正时以及废气再循环气体量与前文所述的图3中以及图4中的实线空心圆所示的燃料喷射正时以及废气再循环气体量一致的方式,对燃料喷射阀Ia以及废气再循环阀101进行控制。在该情况下,能够在抑制燃料消耗量的增加的同时使NOx产生量减少。另外,虽然在废气再循环气体量增加的情况下,颗粒物产生量增加,但是,由于从内燃机I排出的颗粒物被颗粒过滤器捕集,因此,能够避免被排出至大气中的颗粒物的量增加的状况。而且,由于颗粒过滤器的温度Tflt在颗粒物氧化开始温度Tpm以上,因此,颗粒物产生量的增加量通过在颗粒过滤器中被氧化的颗粒物的量而被抵消。其结果为,能够在抑制颗粒物再生处理的执行频率的增加的同时抑制NO/"生量的增加。另外,由于以颗粒物捕集量ΣPM在上限量A以下为条件而使废气再循环气体量被增加,因此,能够在避免颗粒过滤器的颗粒物捕集量变得过多、或者被颗粒过器氧化的颗粒物的量变得过多的状况的同时,执行NCV咸少处理。其结果为,还能够抑制因颗粒过滤器的压力损失的增加造成的背压的上升、或者因颗粒物氧化量(颗粒物氧化速度)的增加造成的颗粒过滤器的过度升温。
[0107]可是,当SCR的温度Tscr高于NOx*化窗的上限值(第二温度Te2)时,该SCR的可吸附的NH3的量变少。因此,从还原剂添加阀7供给与SCR的温度Tscr属于NO x净化窗时(Tel ( TSCR ( Te2)为相同量的还原剂,则未被SCR吸附的冊3的量(NH 3泄漏量)有可能变多。
[0108]因此,E⑶10在所述S104的处理中使废气再循环气体量增加时,使从还原剂添加阀7被供给的还原剂的量减量。在该情况下,由于向SCR被供给的NH3的量减少,因此,能够避免未被SCR吸附的NH3的量增加的状况。可是还设想到,如果使从还原剂添加阀7被供给的还原剂的量减少,则SCR的NCVf化率会降低。但是,由于通过废气再循环气体量的增加而使从内燃机I排出的NOx的量变少,因此,抑制了未被SCR净化而被排出至大气中的NOx量的增加。因此,能够在抑制被排出至大气中的NO)(量的增加的同时,抑制順3泄漏量的增加。
[0109]并且,在所述S102的处理中作出否定判断的情况下(艺?11>六)、或在所述5103的处理中作出否定判断的情况下(TSCR彡Te2),ECU10进入S106的处理。在S106的处理中,E⑶10对于在所述SlOl中读入的SCR的温度Tscr是否属于NOx净化窗进行辨别。即,E⑶10对SCR的温度Tscr是否属于所述第一温度Tel以上且所述第二温度Te2以下的范围内进行辨别。在S106的处理中作出否定判断的情况下(TSCR < Tel、或TSCR > Te2),ECU10暂时
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