[发明专利]内燃机的排气控制装置

说明书

一种过滤器(4)设置在内燃机(1)的排气通道(2)上，以捕获从内燃机(1)排出的颗粒物质。使控制器(10)执行再生控制，该再生控制焚烧在过滤器(4)上捕获的颗粒物质。控制器(10)通过相互组合地执行稀薄焚烧控制和化学计量焚烧控制来完成再生控制。稀薄焚烧控制焚烧颗粒物质，使内燃机(1)的空燃比保持比逻辑空燃比更稀。化学计量焚烧控制焚烧颗粒物质，使内燃机(1)的空燃比以预定第一周期关于作为平均空燃比的逻辑空燃比振荡。

技术领域

本发明涉及一种净化来自内燃机的排气的排气控制装置。

背景技术

传统上已知一种用于净化排气的排气净化系统，其将颗粒过滤器(下文中，称为过滤器)置于发动机(内部组合发动机)的排气通道中，并用过滤器净化排气。具体地说，这种PM被过滤器捕获并通过在过滤器上燃烧而被除去。用于柴油发动机的过滤器称为柴油颗粒过滤器(DPF)，用于汽油发动机的过滤器称为汽油颗粒过滤器(GPF)。

如果形成足够高温的氧化气氛，则作为PM的主要成分的烟灰(碳)在支撑在过滤器表面上的催化剂附近自燃(氧化)。因此，在使发动机的排气温度高的高发动机速度的状态下，PM自发地被焚烧。相反，在低发动机速度的状态下，排气温度不容易升高，因此 PM的堆积量增加并且过滤器可能容易堵塞。作为上述的解决方案，根据PM的堆积量和/ 或堵塞程度，通过积极地提高排气温度来控制燃烧PM。该控制影响过滤器恢复其过滤功能，因此称为再生控制，强制再生控制或主动控制。

与过滤器的再生控制相关的技术之一通过使空燃比在比化学计量空燃比(化学计量值) 更浓的值和比化学计量空燃比更稀薄的值之间振荡来改善排气性能。例如，关于作为空燃比的振荡中心的化学计量空燃比，提出了与浓侧和稀侧具有相同波动宽度的控制(参见日本专利公开No.2009-156106)。将空燃比的平均值设定为接近化学计量空燃比的值使得可以使在过滤器上捕获的PM燃烧，从而保持催化剂的净化能力。另外，对于包括除了过滤器之外的催化剂装置(例如，三元催化剂)的排气净化系统，提出了一种通过振荡空燃比来改善排气性能的技术(参见日本专利公开No.2000-265885和日本专利公开 No.2012-241528)。

优选的是，在过滤器上捕获的PM附近存在足够量的氧以使PM燃烧。关于这一点，使空燃比在浓侧和稀侧之间振荡可以至少在贫油期间提高排气中的氧浓度，并且显然保留了一定量的氧气。然而，与保持化学计量空燃比的情况相比，富油期间的排气中的氧浓度降低。因此，氧的总量容易缺乏，有时会由于延迟燃烧PM的开始时间和降低燃烧速度而导致过滤器的再生效率和排气性能降低。

发明内容

技术问题

鉴于上述问题，本发明的目的之一是提供一种内燃机的排气控制装置，其能够提高过滤器的再生效率和排气性能。

问题的解决方案

在此公开的内燃机的排气控制装置包括：过滤器，其设置在内燃机的排气通道上并且捕获从内燃机排出的颗粒物质；以及执行再生控制的控制器，该再生控制焚烧在过滤器上捕获的颗粒物质。控制器正在执行再生控制，控制器相互组合地执行稀薄焚烧控制和化学计量焚烧控制。稀薄焚烧控制焚烧颗粒物质，使内燃机的空燃比保持比逻辑空燃比更稀。化学计量焚烧控制焚烧颗粒物质，使内燃机的空燃比以预定第一周期关于作为平均空燃比的逻辑空燃比振荡。

有益的效果

稀薄焚烧控制可以增加要引入过滤器的排气中的氧浓度，从而可以提高焚烧颗粒物质的效率。相反，化学计量焚烧控制可以抑制氮氧化物(NOx)的产生，从而确保一定的氧浓度以使PM燃烧。结合上述控制使得可以提高过滤器的再生效率和排气的性能。

附图说明

下面将参考附图解释本发明的本质以及其它目的和优点，其中相同的附图标记在所有附图中表示相同或相似的部分，并且其中：

图1是表示内燃机的排气控制器的结构的图；