[发明专利]废气净化系统的控制方法及废气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种废气净化系统的控制方法及废气净化系统，为了恢复废气净化装置的净化能力而进行包括进行后喷射的废气升温控制的再生控制，所述废气净化装置具备用于净化柴油发动机等内燃机的废气中的成分的DPF。

背景技术

从柴油内燃机排出的颗粒状物质(Particulate Matter，以下称为PM)的排出量的限制与NOx、CO以及HC等一起逐年被强化。正在开发用称为柴油颗粒过滤器(Diesel Particulate Filter，以下称为DPF)的过滤器捕集该PM、降低排放到外部的PM量的技术。其中有放置了催化剂的连续再生型DPF装置。

在该连续再生型DPF装置中，当废气温度在约350℃以上时，捕集在过滤器中的PM连续地燃烧而被净化，过滤器自我再生。但在废气温度低的情况下——例如在内燃机怠速运转或低负载·低速度运转等低废气温度的状态持续等情况下，由于废气温度低、催化剂的温度低未激活，因此不能促进氧化反应。所以，难以氧化掉PM、使过滤器再生。结果，PM持续堆积在过滤器上、堵塞过滤器，所以产生该过滤器被堵塞引起排气压力上升的问题。

作为解决相关问题的一种方法，具有当该过滤器的堵塞超过规定的量时强制地使废气温度提高，强制地使捕集的PM燃烧将其除去进行再生控制的方法。作为检测该过滤器堵塞的方法，有用过滤器前后的压力差检测的方法或由预先根据发动机的运转状态设定了捕集的PM量的映射数据等通过计算求出PM累积量进行检测的方法等。

并且，该再生控制通过控制废气的升温使流入到过滤器中的废气升温到捕集在过滤器上的PM燃烧的温度以上。由此，过滤器的温度升高，燃 烧除去PM，使过滤器再生。

并且，作为该废气升温的控制，具有例如日本特开2003-155917号公报、日本特开2005-171841号公报、日本特开2005-76604号公报、日本特开2004-225579号公报所记载那样的，在汽缸内燃料喷射过程中进行多喷射(多阶段延迟喷射)或后喷射等方法。

该多喷射为使汽缸内的燃料在多个阶段燃烧的延迟多阶段喷射。通过该多喷射，能够增加汽缸内不做功燃烧的燃料量，能够使从汽缸排出的废气的温度——即流入氧化催化剂装置中的废气的温度上升到氧化催化剂的催化剂激活温度以上。并且，后喷射为在汽缸内喷射过程中主喷射之后比多喷射还迟的定时进行辅助喷射的喷射。该后喷射使从汽缸排出的废气中的HC(炭化氢)增加，通过用氧化催化剂燃烧该HC，能够使氧化催化剂装置下游的废气的温度上升。

另一方面，从解决后喷射使未燃燃料混入机油(润滑油)中稀释机油这一油的稀释问题的对策方面考虑，有在运转状态稳定的停车怠速时进行该强制再生的控制。该控制在过滤装置上滞留有规定量的PM时用警告灯等通知驾驶员(Driver)需要进行过滤装置的再生控制。接受该通知的驾驶员将车辆停止，按下手动再生按钮进入手动再生模式下的强制再生。

该系统在过滤装置的前一段(上游侧)设置氧化催化剂装置，用该氧化催化剂装置使通过后喷射提供到废气中的HC燃烧，通过这样使过滤装置入口的废气温度上升，进行强制再生。

在该废气升温过程中，当低速·低负荷运转状态等废气温度低时，最初进行多喷射使流入氧化催化剂装置中的废气温度上升到氧化催化剂的催化剂激活温度以上。并且，在废气温度上升后，通过进行多喷射+后喷射的汽缸内燃料喷射控制将废气温度维持在催化剂激活温度以上，并进行后喷射，给氧化催化剂装置提供HC。由于该HC被氧化催化剂氧化发热，因此废气在温度进一步上升的状态下流入过滤装置。该高温废气将滞留在过滤装置上的PM燃烧除去。

但是，在该手动再生控制中，由于车辆处于停车状态，因此散热器对发动机的冷却效果低。因此，发动机的冷却水温度上升。尤其是在因空调的散热部与发动机的散热器的配置关系而使空调的散热部散发的热量影响 散热器的情况下，当同时使用手动再生和空调时，发动机过热的可能性非常高。因此，虽然可以采取手动再生时使空调停止工作的对策，但在夏季会使驾驶员感觉不舒服，因此存在商用性显著降低的问题。

专利文献1：日本特开2003-155914号公报

专利文献2：日本特开2005-171841号公报

专利文献3：日本特开2005-76604号公报

专利文献4：日本特开2004-225579号公报

发明内容