[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化催化剂的温度控制。

背景技术

日本专利局2002年发行的JP2002-479074A提出一种排气净化装置，其在稀空燃比燃烧运转时，利用NO_X捕集催化剂吸附柴油发动机或汽油发动机排出的氮氧化合物(NO_X)，如果吸附量达到规定量，则利用燃料过量供给控制使吸附着的NO_X脱离而进行还原。所谓燃料过量供给，是指将排气的空气过剩率λ暂时减小。将使吸附在NO_X捕集催化剂上的NO_X从NO_X捕集催化剂脱离而进行还原的处理称为NO_X捕集催化剂的再生。

这种NO_X捕集催化剂，伴随着利用燃料过量供给控制使催化剂温度上升而使NO_X净化率上升，以特定的催化剂温度实现最大的NO_X 净化率。如果催化剂温度变得比规定温度高，则伴随着催化剂温度的上升，NO_X净化率逐渐下降。

该现有技术通过计算使催化剂温度不超过可确保最佳NO_X净化率的催化剂温度范围的后喷射量，根据计算出的后喷射量执行后喷射，从而实现燃料过量供给。后喷射是指在燃料的通常喷射后，在相同的燃烧循环内追加地喷射燃料。

发明内容

在搭载于车辆上的内燃机的情况下，有时与车辆的行驶环境相对应，其运转条件会急剧地变化。

但是，如果在燃料过量供给开始时基于催化剂温度确定后喷射量，则在执行燃料过量供给的过程中，运转条件会急剧变化，相应地，燃料喷射量也变化，在这种情况下，催化剂呈现与预测不同的温度上升。在该例子中，催化剂温度过低，给催化剂带来不利影响，或存在催化剂的再生不能充分地进行的可能性。

因此，本发明的目的是：实现如NO_X捕集催化剂这样的排气净化部件再生中的与内燃机的运转条件变化相对应的部件温度控制。

为了实现上述目的，本发明提供一种排气净化部件的再生装置，该排气净化部件捕集包含在内燃机的排气中的特定成分，该再生装置具有：空气过剩率变更装置，其改变内燃机的空气过剩率；运转状态检测传感器，其检测内燃机的运转状态；以及可编程序控制器。排气净化部件通过与空气过剩率的变更相对应使特定成分脱离而被再生。控制器被编程为，基于控制参数对空气过剩率变更装置进行控制，对排气净化部件进行再生，基于内燃机的运转状态和控制参数计算再生中的排气净化部件的预测温度上升量，判定预测温度上升量是否超过预先设定的容许范围，在预测温度上升量超过容许范围的情况下，改变控制参数的值。

本发明的详细内容及其他特征或优点，在说明书的下述记载中进行说明，并且由附图表示。

附图说明

图1是根据本发明的第1实施方式的内燃机的排气净化装置的概略结构图。

图2是说明由排气净化装置所具有的发动机控制单元(ECU)计算NO_X捕集催化剂的床层温度的逻辑的模块图。

图3是说明由ECU计算DPF推定床层温度T_DPFbed2的逻辑的模块图。

图4是表示仅利用ECU存储的进气节流阀的操作实现的目标空气过剩率tλ1，和利用进气节流阀及后喷射的操作实现的目标空气过剩率tλ2的对应图特性的对应图。

图5是表示ECU存储的后喷射温度校正系数基本值Khos2_base的对应图特性的对应图。

图6是表示ECU存储的基准燃料过量供给时间Time_base的对应图特性的对应图。

图7是表示ECU执行的燃料过量供给控制程序的流程图。

图8是表示ECU执行的LNT运转条件校正温度上升值ΔT_LNThos1的计算子程序的流程图。

图9是表示ECU执行的后喷射校正温度上升值ΔT_LNThos2的计算子程序的流程图。

图10是说明NO_X净化率η相对于NO_X捕集催化剂的床层温度的变化特性的对应图。

图11是表示ECU存储的NO_X捕集催化剂的基准温度上升值ΔT_LNT_base的对应图特性的对应图。

图12是表示由内燃机1的运转条件确定的校正系数Khos1的对应图特性的对应图。

图13是说明碳化氢(HC)和一氧化碳(CO)的净化率相对于NO_X捕集催化剂的床层温度的变化的对应图。