CN100520002C - 内燃机的排气净化装置再生系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置再生系统，其即使在由警告装置给出燃料量过少的警告时再生控制被执行的情况下也能够防止在开始给出警告后车辆的可行驶距离过短。该系统具有当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时给出警告的警告装置。当预测到在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时用于供给燃料到排气净化装置的再生控制将被执行时，在残留燃料量等于第一规定残留量之前开始由警告装置给出警告(S104，S105)。

Description

内燃机的排气净化装置再生系统

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置再生系统，该系统用于通过供给燃料到排气净化装置——其净化从内燃机排出的排气——再生排气净化装置的排气净化能力。

背景技术

已知一种在内燃机的排气通路中设置排气净化装置从而净化从内燃机排出的排气的技术。这样的排气净化装置包括，例如，捕集排气中所包含的颗粒物质(下文中称为PM)的颗粒过滤器(下文中简称为过滤器)和当环境氛围是氧化氛围时吸藏排气中所包含的NOx并且当环境氛围是还原氛围时还原所吸藏的NOx的NOx吸藏还原催化剂(下文中简称为NOx催化剂)。

还已开发了一种当这样的排气净化装置的排气净化能力恶化时通过供给燃料到排气净化装置来再生其排气净化能力的技术。例如，日本专利申请未审定公报No.2003-148132公开了供给燃料到具有NOx催化剂和过滤器的排气净化装置中的技术，其通过执行添加燃料到排气中的排气燃料添加和内燃机的副燃料喷射之中的一者或两者，氧化和除去过滤器中堆积的PM。日本专利申请未审定公报No.2000-54828和No.2004-19524也公开了关于排气净化装置的排气净化能力再生的技术。

发明内容

一些搭载有内燃机的车辆配备有当残留燃料量等于或小于规定残留量时给出燃料量过少警告的警告装置，以防止所谓的空燃料箱或由于内燃机的燃料供给不足而导致车辆无法继续运行的情况。

如上所述，在内燃机的排气通路中设置有诸如过滤器或NOx催化剂的排气净化装置的情况下，有时为了再生排气净化装置的排气净化能力而供给燃料到排气净化装置中(下文中，这样的控制被称为再生控制)。

如果在残留燃料量等于或小于规定残留量并且由警告装置给出警告时再生控制被执行，则部分燃料不是被用于驱动内燃机，而是被供给到排气净化装置。从而，存在由警告装置开始给出警告后车辆的可行驶距离变得比通常运行时(即，在没有执行再生控制的情况下)短的可能性。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种关于内燃机的排气净化装置再生系统的技术，即使在由警告装置给出燃料量过少的警告时再生控制被执行的情况下，该技术也能够防止在开始给出警告后车辆的可行驶距离过短。

根据本发明的系统具有当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时给出警告的警告装置。在预测到当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时供给燃料到排气净化装置的再生控制将被执行的情况下，在残留燃料量等于第一规定残留量之前开始由警告装置给出警告。

更具体地，根据本发明的内燃机的排气净化装置再生系统是这样的内燃机的排气净化装置再生系统，所述系统在满足再生开始条件时通过供给燃料到设置在所述内燃机的排气通路内的排气净化装置中开始执行用于再生所述排气净化装置的排气净化能力的再生控制，并包括：

当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时给出警告的警告装置；和

用于预测所述再生控制的执行时刻的再生时刻预测装置，

其中当所述再生时刻预测装置预测到在所述残留燃料量等于或小于所述第一规定残留量时所述再生控制将被执行时，所述警告装置还在所述残留燃料量等于或小于第二规定残留量时给出警告，所述第二规定残留量大于所述第一规定残留量。

例如，再生开始条件可以是排气净化装置的排气净化能力变得等于或低于规定水平。或者，再生开始条件可以是自上次过滤器再生控制终止以来内燃机中燃料喷射量的积分值变得等于或大于规定喷射量，或自上次过滤器再生控制终止以来内燃机搭载于其上的车辆的行驶距离的积分值变得等于或长于规定距离。可以通过预测满足再生开始条件的时刻来预测再生控制的执行时刻。

例如，根据本发明的排气净化装置可以是构成为具有过滤器、NOx催化剂等的排气净化装置。在排气净化装置构成为具有过滤器的情况下，当过滤器的PM堆积量等于或大于规定堆积量时，可以确定排气净化装置的排气净化能力等于或低于规定水平。在排气净化装置构成为具有NOx催化剂的情况下，当NOx催化剂的SOx吸藏量等于或大于规定吸藏量时，可以确定排气净化装置的排气净化能力等于或低于规定水平。

根据本发明，当残留燃料量等于或小于第一规定燃料量时警告装置给出警告。第一规定残留量可以是预定燃料量，该预定燃料量被认为是在通常运行直到车辆再次添加燃料时驱动内燃机搭载于其上的车辆所需的最少燃料量。

如果在残留燃料量等于或小于第一规定残留量并且由警告装置给出警告时再生控制被执行，则残留燃料的一部分不是用于驱动内燃机而是在再生控制中使用。在这种情况下，与当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时不执行再生控制的情况相比，由警告装置开始给出警告后车辆的可行驶距离变短。

鉴于此，根据本发明，当由再生时刻预测装置预测到在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时再生控制将被执行时，警告装置还在残留燃料量等于或小于第二规定残留量——其大于第一规定残留量——时给出警告。换句话说，由警告装置开始给出警告的时刻变为残留燃料量等于第二规定残留量的时刻。

通过该特征，即使在由警告装置给出警告时再生控制被执行时，较大量的燃料也可以被用于驱动内燃机。因此，可以防止开始给出警告后车辆的可行驶距离过短。

在根据本发明的系统还设置有用于估计被限定为在所述再生控制中使用的燃料量的再生用燃料量的再生用燃料量估计装置的情况下，所述第二规定残留量可以设定为所述第一规定残留量与所述再生用燃料量之和。

再生用燃料量估计装置可以在假设在再生控制执行期间内燃机的工作状态是规定工作状态的情况下估计再生用燃料量。该规定工作状态可以是再生用燃料量变得最大的工作状态。或者，可以预测在再生控制执行期间内燃机的工作状态，并且可以基于所预测的工作状态估计再生用燃料量。

通过上述特征，即使在由警告装置给出警告时再生控制被执行时，在开始给出警告后第一规定残留量的燃料也可以被用于驱动内燃机。因此，可以防止在开始给出警告后车辆的可行驶距离过短。

在根据本发明的系统还设置有用于设定所述再生控制的执行模式的执行模式设定装置的情况下，所述再生用燃料量估计装置可以基于由所述执行模式设定装置所设定的所述再生控制的执行模式估计所述再生用燃料量。在这种情况下，执行模式设定装置可以设定再生控制的执行模式，使得由再生用燃料量估计装置所估计的再生用燃料量等于或小于预定量。

再生用燃料量根据再生控制的执行模式而变化。换句话说，再生用燃料量可以基于再生控制的执行模式估计出。

在第二规定残留量被设定为第一规定残留量与再生用燃料量之和的情况下，当再生用燃料量大于某一程度时存在第二规定残留量过大的可能性。因此，在当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时再生控制被执行的情况下，由警告装置开始给出警告的时间可能过早。

鉴于此，如上所述，再生控制的执行模式由执行模式设定装置设定为使得再生用燃料量等于或小于预定量。这里，该预定量等于或小于这样的阈值量，即如果在当残留燃料量变为第二规定残留量时由警告装置开始给出警告的情况下再生用燃料量大于该预定量，则可以确定第二规定残留量过大，换句话说，由警告装置开始给出警告的时刻过早。

通过使得再生用燃料量等于或小于预定量，在当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时再生控制被执行的情况下，可以防止由警告装置给出的警告开始过早。换句话说，可以防止在通常运行期间由警告装置开始给出警告的时刻与在当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制被执行的情况下由警告装置开始给出警告的时刻之间相差过大。

根据本发明，在还设置有用于设定再生控制的执行模式的执行模式设定装置并且所述再生用燃料量估计装置基于由所述执行模式设定装置所设定的再生控制的执行模式估计再生用燃料量的情况下，所述执行模式设定装置可以设定再生控制的执行模式，使得被设定为第一规定残留量与再生用燃料量之和的第二规定残留量等于或小于在由再生时刻预测装置作出当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时再生控制将被执行这一预测的时刻的残留燃料量。

在由再生时刻预测装置作出当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时再生控制将被执行这一预测的时刻估计再生用燃料量的情况下，如果等于第一规定残留量与再生用燃料量之和的第二规定残留量大于那时的残留燃料量，则那时由警告装置开始给出警告。然而，在这种情况下，通过从在开始给出警告时的残留燃料量减去再生用燃料量所获得的值小于第一规定残留量的值。这意味着在由警告装置开始给出警告后存在能够用于驱动内燃机的燃料量可能变得小于第一规定残留量的危险。

鉴于此，如上所述，再生控制的执行模式被设定为使得第二规定残留量变得等于或小于在由再生时刻预测装置作出当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时再生控制将被执行这一预测的时刻的残留燃料量。

通过该特征，第一规定残留量的燃料能够更可靠地保留用作能够用于在由警告装置给出警告后驱动内燃机的燃料。

根据本发明，通过由执行模式设定装置改变再生控制的开始执行时刻的设定，可以改变再生用燃料量。因此，当如上所述需要使再生用燃料量较少从而将第二规定残留量设定为期望的量时，执行模式设定装置可以改变作为用于开始再生控制的条件的再生开始条件，以由此将再生控制的执行开始时刻设定为较早的时刻。

通过将再生控制的执行开始时刻改变为较早的时刻，可以在排气净化装置仍然具有较高的排气净化能力时执行再生控制。因而，可以缩短再生控制的执行时间，并且因此可以使得再生用燃料量较少。

根据本发明，通过由执行模式设定装置改变再生控制的终止执行时刻，可以改变再生用燃料量。因此，当如上所述需要使再生用燃料量较少从而将第二规定残留量设定为期望的量时，执行模式设定装置可以改变作为在再生控制开始执行后终止再生控制的条件的再生终止条件，以由此将再生控制的执行终止时刻设定为较早的时刻。

通过将再生控制的执行终止时刻改变为较早的时刻，可以缩短再生控制的执行时间，并且因此可以使得再生用燃料量较少。

根据本发明，在所述再生控制是通过供给燃料到排气净化装置将排气净化装置的温度升高至目标温度的控制的情况下，所述再生用燃料量可以通过由执行模式设定装置改变目标温度的设定而改变。在这种情况下，当如上所述需要使再生用燃料量较少从而将第二规定残留量设定为期望的量时，执行模式设定装置可以将目标温度设定为较高的温度。

通过将目标温度改变为较高的温度，可以进一步促进在再生控制执行期间排气净化装置的排气净化能力的再生。因而，可以缩短再生控制的执行时间，由此可以使得再生用燃料量较少。

根据本发明，再生用燃料量估计装置可以基于再生控制执行之前内燃机的工作状态估计再生用燃料量。然而，在某些情况下，在过滤器再生控制实际执行期间内燃机的工作状态可能与再生控制执行之前内燃机的工作状态不同。在这样的情况下，存在再生控制实际所需要的燃料量与由再生用燃料量估计装置所估计的再生用燃料量不同的可能性。

鉴于此，在如上所述的情况下，如果在由警告装置给出警告并且再生控制正在执行时确定再生控制所需要的燃料量大于由再生用燃料量估计装置所估计的上述再生用燃料量，则在当等于由再生用燃料量估计装置所估计的再生用燃料量的燃料量在再生控制中被消耗时可以停止再生控制的执行。

通过该特征，在当由警告装置给出警告时再生控制被执行的情况下，可以防止在再生控制中消耗的燃料量大于由再生用燃料量估计装置所估计的再生用燃料量。因此，可以更可靠地防止在由警告装置开始给出警告后能够用于驱动内燃机的燃料量小于第一规定残留量。因而，可以更可靠性地防止在由警告装置开始给出警告后车辆的可行驶距离过短。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的内燃机的进排气系统及燃料系统的总体结构。

图2是根据本发明的实施例1的警告灯开启控制的控制例程的流程图。

图3是根据本发明的实施例2的警告灯开启控制的控制例程的流程图。

图4是根据本发明的实施例3的警告灯开启控制的控制例程的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图说明根据本发明的内燃机的排气净化装置再生系统的具体实施例。

(实施例1)

<内燃机的进排气系统及燃料系统的总体结构>

这里，本发明将以本发明应用于车辆驱动用柴油机的情况作为例子进行说明。图1示出了根据该实施例的内燃机的进排气系统及燃料系统的总体结构。

内燃机1是用于驱动车辆的柴油机。在内燃机1上连接有进气通路4和排气通路2。在排气通路2内设有氧化催化剂6。在氧化催化剂6下游的排气通路2内设有用于捕集排气中所包含的PM的过滤器3。过滤器3上载持有NOx催化剂。在本实施例中，氧化催化剂6和过滤器3构成根据本发明的排气净化装置。

在氧化催化剂6上游的排气通路2内设有用于添加燃料到排气中的燃料添加阀5。在排气通路2内还设有压力差传感器9，其输出表示氧化催化剂6下游且过滤器3上游的排气通路2内的压力与过滤器3下游的排气通路2内的压力之差的电信号。此外，在过滤器3下游的排气通路2内设有排气温度传感器7，其输出表示在排气通路2内流动的排气的温度的电信号。

在存储待供给到内燃机1的燃料喷射阀和燃料添加阀5的燃料的燃料箱12内，设有输出表示燃料液位的电信号的浮子传感器13。

具有上述结构的内燃机1附有控制内燃机1的电子控制单元(ECU)10。ECU 10是用于根据内燃机1的工作状况和驾驶员的要求控制内燃机1的工作状态的单元。ECU 10与诸如压力差传感器9、排气温度传感器7以及浮子传感器13的各种传感器电气地连接。这些传感器的输出信号被输入到ECU 10中。ECU 10基于压力差传感器9的输出值估计过滤器3的PM堆积量。ECU 10还基于排气温度传感器7的输出值估计过滤器3的温度。ECU 10还基于浮子传感器13的输出值估计残留燃料量。此外，ECU 10与内燃机1的燃料添加阀5和燃料喷射阀电气地连接，这些阀受ECU 10控制。在根据本实施例的内燃机1搭载于其上的车辆的驾驶室内，设有给出燃料量过少警告的警告灯11。该警告灯11与ECU 10电气地连接。

<过滤器再生控制>

当过滤器3的PM堆积量过大时，过滤器3的PM捕集能力恶化。这导致过滤器的排气净化能力恶化。此外，当过滤器3的PM堆积量过大时，存在过滤器3上游的排气通路2内的压力增加可能过度影响内燃机1的工作状态的危险。鉴于此，根据本实施例，当过滤器3的PM堆积量大于再生开始堆积量时，开始执行过滤器再生控制从而氧化和除去PM。

通过由燃料添加阀5添加燃料到排气中，由此供给燃料到氧化催化剂6和过滤器3中，执行根据本实施例的过滤器再生控制。所供给的燃料被氧化催化剂6或过滤器3上载持的NOx催化剂氧化。由此产生的氧化热将过滤器3的温度升高至目标温度，从而堆积的PM被氧化和除去。

这里，再生开始堆积量是小于由PM的氧化产生的热可能引起的过滤器3过度升温危险的PM堆积量的量。目标温度是过滤器3中堆积的PM能够通过氧化被除去同时能够防止过滤器3过度升温的温度。

在过滤器再生控制中，通过控制每单位时间内通过燃料添加阀5添加的燃料的量和/或流经过滤器3的排气的流量，过滤器3的温度可以被控制为目标温度。

在根据本实施例的过滤器再生控制开始执行后，当过滤器3的PM堆积量减少至再生终止堆积量以下时，过滤器再生控制的执行终止。

在本实施例中，过滤器再生控制的执行模式被设定为预先确定的规定执行模式。具体地，再生开始堆积量、再生终止堆积量以及目标温度分别是预先确定的规定再生开始堆积量、规定再生终止堆积量以及规定目标温度。

在过滤器再生控制中，可以通过在内燃机1中执行副燃料喷射燃料代替通过燃料添加阀5添加燃料来供给燃料到氧化催化剂6和过滤器3。

<警告灯开启控制>

在本实施例中，当燃料箱12内的残留燃料量低于一定程度时，执行用于开启警告灯11的警告灯开启控制以警告驾驶员燃料量过少。

在根据本实施例的警告灯开启控制中，在通常运行期间，当残留燃料量变得等于或小于第一规定残留量时由ECU 10开始开启警告灯11。只要残留燃料量等于或小于第一规定残留量，警告灯11就一直开启。

这里，通常运行是指当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时没有执行过滤器再生控制的情况。第一规定残留量可以是被认为是在内燃机1搭载于其上的车辆通常运行直到车辆再次添加燃料时驱动车辆所需的最少燃料量的预定燃料量。

在本实施例中，在残留燃料量等于或小于第一规定残留量后，在某些情况下，过滤器3的PM堆积量可能等于或大于再生开始堆积量。在这样的情况下，在残留燃料量等于或小于第一规定残留量的状态下，过滤器再生控制将被执行。这意味着等于或小于第一规定残留量的残留燃料的一部分不是用于驱动内燃机1而是用于通过燃料添加阀5进行燃料添加。因此，如果在通常运行期间在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时开始开启警告灯11，则存在在警告灯开始开启之后车辆的可行驶距离与在当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时没有执行过滤器再生控制的情况相比较短的可能性。

鉴于此，在根据本实施例的警告灯开启控制中，在预测到当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制将被执行的情况下，当残留燃料量等于或小于第二规定残留量——其大于第一规定残留量——时警告灯11也开启。简而言之，当残留燃料量等于第二规定残留量时，开始开启警告灯。

通过该特征，即使在警告灯11开启时过滤器再生控制被执行时，较大量的燃料也可以用于驱动内燃机1。因此，可以防止在警告灯11开启后车辆的可行驶距离过短。

<警告灯开启控制的控制例程>

下面将参照图2中示出的流程图说明根据本实施例的警告灯开启控制的控制例程。本例程被预先存储在ECU 10中并且在内燃机运行时以规定的时间间隔执行。

在本例程中，首先在S101中，ECU 10计算残留燃料量的减少速度和过滤器3的PM堆积量的增加速度。这里，残留燃料量的减少速度是指每单位时间内残留燃料的减少量。PM堆积量的增加速度是指每单位时间内PM堆积量的增加量。

然后，ECU 10的处理转到S102，在S102中，基于在S101中计算出的残留燃料量的减少速度和过滤器3的PM堆积量的增加速度、当前的残留燃料量Qfuel以及当前的PM堆积量Qpm，ECU 10判断当残留燃料量Qfuel等于或小于第一规定残留量Qfa1时PM堆积量Qpm是否将变得等于或大于规定的再生开始堆积量Qpms0。换句话说，ECU 10预测当残留燃料量Qfuel等于或小于第一规定残留量Qfa1时过滤器再生控制是否将被执行。

如果S102中的判断结果是肯定的，即如果预测到当残留燃料量Qfuel等于或小于第一规定残留量Qfa1时过滤器再生控制将被执行，则ECU 10的处理转到S103。另一方面，如果S102中的判断结果是否定的，即如果预测到当残留燃料量Qfuel等于或小于第一规定残留量Qfa1时将不执行过滤器再生控制，则ECU 10的处理转到S106。

在S106中，ECU 10将第一规定残留量Qfa1设定为警告灯开启残留量，其用作开启警告灯11的残留燃料量的阈值。

然后，ECU 10的处理转到S107，在S107中，ECU 10判断当前残留燃料量Qfuel是否等于或小于第一规定残留量Qfa1。如果S107中的判断结果是肯定的，则ECU 10的处理转到S105；如果判断结果是否定的，则ECU 10暂时终止本例程的执行。

在S105中，ECU 10开启警告灯11，然后终止本例程的执行。

另一方面，在S103中，ECU 10将第二规定残留量Qfa2设定为警告灯开启残留量。第二规定残留量Qfa2是第一规定残留量Qfa1与再生用燃料量Qr之和。这里，再生用燃料量Qr是当过滤器再生控制被执行时在过滤器再生控制中使用的燃料量，即，通过燃料添加阀5添加的燃料量。

这里，将说明根据本实施例的再生用燃料量Qr的计算方法。再生用燃料量Qr可以基于过滤器再生控制的执行模式和过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态计算出。在本实施例中，过滤器再生控制的执行模式是预确定的规定执行模式。在本实施例中，在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态假定为所需再生用燃料量Qr为最大的工作状态。例如，该工作状态可以通过实验确定。

也就是说，根据本实施例，当内燃机1的工作状态是所需再生用燃料量Qr为最大的工作状态并且过滤器3的温度等于规定目标温度T0时，再生用燃料量Qr被计算为将过滤器3的PM堆积量从规定再生开始堆积量Qpms0降低至规定再生终止堆积量Qpmf0所需的通过燃料添加阀5添加的燃料量。

在本实施例中，由于再生用燃料量Qr根据上述方法计算出，再生用燃料量Qr为预定值。因此，与第一规定残留量Qfa1相同，根据本实施例的第二规定残留量Qfa2也是预定值。就此而论，第二规定残留量Qfa2必然大于第一规定残留量Qfa1。

在S103中将警告灯开启残留量设定为第二规定残留量Qfa2后，ECU10的处理转到S104，在S104中，ECU 10判断当前残留燃料量Qfuel是否等于或小于第二规定残留量Qfa2。如果S104中的判断结果是肯定的，则ECU 10的处理转到S105；如果判断结果是否定的，则ECU 10暂时终止本例程的执行。

根据上述控制例程，如果预测到在残留燃料量等于或小于第一残留量Qfa1时将执行过滤器再生控制，则当残留燃料量等于或小于第二规定残留量Qfa2——其等于第一规定残留量Qfal与再生用燃料量Qr之和——时，警告灯11开启。简而言之，当残留燃料量等于第二规定残留量Qfa2时开始开启警告灯11。只要残留燃料量等于或小于第二规定残留量Qfa2，警告灯11就继续开启。

在本实施例中，在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态是在所需再生用燃料量Qr为最大的工作状态下计算再生用燃料量Qr。因此，无论当执行过滤器再生控制时内燃机1的实际工作状态如何，再生中实际使用的燃料量都将等于或小于再生用燃料量Qr。

因此，根据本实施例，即使在警告灯11开启时过滤器再生控制被执行，等于或大于第一规定残留量Qfal的燃料量也可以被用于在警告灯11开始开启后驱动内燃机1。因此，即使在警告灯11开启时过滤器再生控制被执行，也可以防止警告灯11开始开启后车辆的可行驶距离过短。

(实施例2)

根据本实施例的内燃机的进排气系统及燃料系统的总体结构与上述实施例1相同，因此将省去其说明。

<过滤器再生控制和警告灯开启控制>

与实施例1同样，在本实施例中也通过由燃料添加阀5添加燃料到排气中从而除去过滤器3中堆积的PM而执行过滤器再生控制。同样执行用于开启警告灯11的警告灯开启控制，从而警告驾驶员燃料量过少。下面将说明根据本实施例的过滤器再生控制和警告灯开启控制。

同样在根据本实施例的警告灯开启控制中，在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时开始开启警告灯11。当预测到在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制将被执行时，在残留燃料量等于或小于第二规定残留量——其大于第一规定残留量——时开始开启警告灯11。

与实施例1的情况相同，第二规定残留量被计算为第一规定残留量与再生用燃料量之和。在实施例1中，是在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态是所需再生用燃料量Qr为最大的工作状态的情况下，计算出再生用燃料量。然而，在本实施例中，是在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态与作出在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制将被执行这一预测的时刻的工作状态相同的情况下，计算出再生用燃料量。

此外，在本实施例中，首先在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态是上述工作状态并且过滤器再生控制的执行模式是预先确定的规定执行模式的情况下，计算出再生用燃料量。然后，如果这样计算出的再生用燃料量大于预定量，则过滤器再生控制的执行模式的设定被改变为与规定执行模式不同的模式，使得再生用燃料量变得等于预定量。

这里，该预定量是这样的阈值量，即如果在当残留燃料量等于第二规定残留量时开始开启警告灯11的情况下再生用燃料量比该预定量大，则可以确定第二规定残留量过大，换句话说，警告灯11开始开启的时刻过早。例如，该预定量通过实验预先确定。

通过使得再生用燃料量等于如上所述的预定量，在当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制被执行的情况下，可以防止警告灯11过早开始开启。这意味着可以防止在通常运行期间警告灯11开始开启的时刻与在当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制被执行的情况下警告灯11开始开启的时刻相差过大。

<过滤器再生控制的执行模式设定的改变方法>

在本实施例中，如果在假设过滤器再生控制的执行模式是规定执行模式的情况下计算出的再生用燃料量大于预定量，为了使再生用燃料量等于预定量而需要改变过滤器再生控制的执行模式设定，则再生开始堆积量可以被改变为小于规定再生开始堆积量的量，再生终止堆积量可以被改变为大于规定再生终止量的量，和/或目标温度可以被改变为高于规定目标温度的温度。

在再生开始堆积量被改变为小于规定再生开始堆积量的量的情况下或在再生终止堆积量被改变为大于规定再生终止堆积量的量的情况下，由于过滤器再生控制的执行时间可以缩短，所以再生用燃料量可以较少。

同样，在过滤器再生控制中的目标温度被改变为高于规定目标温度的温度的情况下，由于进一步促进了PM的氧化和除去，所以过滤器再生控制的执行时间可以缩短。因此，再生用燃料量可以较少。

在本实施例中，过滤器再生控制的开始执行条件是过滤器3的PM堆积量变得等于或大于再生开始堆积量。然而，过滤器再生控制的开始执行条件可以是自上次过滤器再生控制终止的时刻起内燃机1中的燃料喷射量的积分值变得等于或大于规定喷射量。在这种情况下，当需要使再生用燃料量较少时，规定喷射量可以被改变为较小的量，由此使得过滤器再生控制的开始执行时刻较早。过滤器再生控制的开始执行条件可以是自上次过滤器再生控制终止的时刻起内燃机1安装于其上的车辆的行驶距离的积分值变得等于或长于规定距离。在这种情况下，当需要使再生用燃料量较少时，可以使得规定距离较短，由此使得过滤器再生控制的开始执行时刻较早。如上所述，通过使得过滤器再生控制的开始执行时刻较早，可以在过滤器3的PM堆积量较少的时刻开始执行过滤器再生控制，由此可以缩短过滤器再生控制的执行时间。

<警告灯开启控制的控制例程>

下面将参照图3中示出的流程图说明根据本实施例的警告灯开启控制的控制例程。本例程中的S101至S107与上述实施例1中的警告灯开启控制的控制例程中相同，将省去其说明。本例程被预先存储在ECU 10中并且在内燃机1运行时以规定的时间间隔执行。

在本例程中，如果S102中的判断结果是肯定的，即如果预测到在残留燃料量Qfuel等于或小于第一规定残留量Qfa1时过滤器再生控制将被执行，则ECU 10的处理转到S203。

在S203中，在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态与内燃机1的当前工作状态相同并且过滤器再生控制的执行模式是前述规定执行模式的情况下，ECU 10计算再生用燃料量Qr。

然后，ECU 10的处理转到S204，在S204中，ECU 10判断在S203中计算出的再生用燃料量Qr是否大于预定量Q0。如果S204中的判断结果是肯定的，则ECU 10的处理转到S205；如果判断结果是否定的，则ECU10的处理转到S103。

在S205中，ECU 10根据上述方法改变过滤器再生控制的执行模式的设定，使得再生用燃料量Qr成为预定燃料量Q0。此后，ECU 10的处理转到S103。在这种情况下，在S103中的再生用燃料量Qr为预定量Q0。因此，第二规定残留量Qfa2等于第一规定残留量Qfa1与预定量Q0之和。

在S205中，过滤器再生控制的执行模式的设定可以以使得再生用燃料量Qr变得等于或小于预定量Q0的方式改变。在这种情况下，在S103中设定的第二规定残留量Qfa2等于或小于第一规定残留量Qfa1与预定量Q0之和。

同样在本实施例中，如果预测到在残留燃料量等于或小于第一规定残留量Qfa1时过滤器再生控制将被执行，则在残留燃料量等于或小于第二规定残留量Qfa2——其等于第一规定残留量Qfa1与再生用燃料量Qr之和——时开启警告灯。

根据上述控制例程，再生用燃料量Qr等于或小于预定量Q0。因此，防止了第二规定残留量Qfa2变得过大。

因此，根据本实施例，即使在警告灯11开启时过滤器再生控制被执行时，也可以防止警告灯11开始开启后车辆的可行驶距离过短。此外，可以防止在通常运行期间警告灯11开始开启的时刻与在当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制将被执行的情况下警告灯11开始开启的时刻之间相差过大。

在本实施例中，在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态与作出在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制将被执行的预测的时刻的工作状态相同的情况下，计算出再生用燃料量。然而，在某些情况下，在过滤器再生控制实际执行期间内燃机1的工作状态可能与以上假设的工作状态不相同。在这样的情况下，存在通过过滤器再生控制将PM堆积量减少为再生终止堆积量实际所需的燃料量与在过滤器再生控制之前或在设定第二规定残留量时计算出的再生用燃料量不相同的可能性。

鉴于此，在本实施例中，如果在警告灯11开启并且过滤器再生控制正在执行时确定将PM堆积量减少为再生终止堆积量实际所需的燃料量大于在设定第二规定残留量时计算出的再生用燃料量，则在等于在设定第二规定残留量时计算出的再生用燃料量的燃料量在过滤器再生控制中被消耗的时刻，停止过滤器再生控制的执行。

通过上述特征，可以防止在警告灯11开启时过滤器再生控制被执行的情况下，大于在设定第二规定残留量时计算出的再生用燃料量的燃料量在过滤器再生控制中被消耗。因此，可以更可靠地防止在警告灯11开始开启后能够用于驱动内燃机1的燃料量小于第一规定残留量。因此，可以更可靠地防止在警告灯11开始开启后车辆的可行驶距离过短。

(实施例3)

根据本实施例的内燃机的进排气系统及燃料系统的总体结构与上述实施例1相同，将省略其说明。

<过滤器再生控制和警告灯开启控制>

与实施例1同样，在本实施例中也通过由燃料添加阀5添加燃料到排气中从而除去过滤器3中堆积的PM而执行过滤器再生控制。同样执行用于开启警告灯11的警告灯开启控制从而警告驾驶员燃料量过少。下面将说明根据本实施例的过滤器再生控制和警告灯开启控制。

同样在根据本实施例的警告灯开启控制中，在通常运行时在残留燃料量变得等于或小于第一规定残留量的时刻警告灯11开始开启。当预测到在残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制将被执行时，在残留燃料量变得等于或小于第二规定残留量——其大于第一规定残留量——时警告灯11开始开启。

与实施例1中的情况相同，第二规定残留量被计算为第一规定残留量与再生用燃料量之和。在本实施例中，与实施例2同样，在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态与在作出当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时过滤器再生控制将被执行这一预测的时刻的工作状态相同的情况下，计算再生用燃料量。

此外，在本实施例中，与实施例2同样，首先在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态是上述工作状态并且过滤器再生控制的执行模式是预先确定的规定执行模式的情况下，计算出再生用燃料量。然后，如果限定为计算出的再生用燃料量与第一规定残留量之和的第二规定残留量大于在作出当残留燃料量等于或小于第一规定燃料量时过滤器再生控制将被执行这一预测的时刻的残留燃料量，则改变过滤器再生控制的执行模式的设定，使得第二规定残留量等于那时的残留燃料量。

过滤器再生控制的执行模式的设定的改变方法与实施例2相同。

<警告灯开启控制的控制例程>

下面将参照图4中示出的流程图说明根据本实施例的警告灯开启控制的控制例程。S101至S107与上述实施例2中的警告灯开启控制的控制例程中相同，将省略其说明。本例程被预先存储在ECU 10中并且在内燃机1运行时以规定的时间间隔执行。

在本例程中，在S203中，在假设在过滤器再生控制执行期间内燃机1的工作状态与内燃机1的当前工作状态相同并且过滤器再生控制的执行模式是上述规定执行模式的情况下，ECU 10计算再生用燃料量Qr，然后ECU10的处理转到S304。

在S304中，ECU 10将第二规定残留量Qfa2设定为第一规定残留量Qfa1与在步骤S203中计算出的再生用燃料量Qr之和，并且判断第二规定残留量Qfa2是否大于当前残留燃料量Qfuel。如果S304中的判断结果是肯定的，则ECU 10的处理转到S305；如果判断结果是否定的，则ECU10的处理转到S103。

在S305中，ECU 10改变过滤器再生控制的执行模式的设定，使得第二规定残留量Qfa2等于当前残留燃料量Qfuel。然后，ECU 10的处理转到S103。在这种情况下，在S103之后的S104中的判断必然是肯定的，从而ECU 10的处理转到S105，在S105中警告灯11被开启。

在上述控制例程中，第二规定残留量Qfa2等于或小于在作出当残留燃料量等于或小于第一规定残留量Qfa1时过滤器再生控制将被执行这一预测的时刻的残留燃料量。

如上所述，根据本实施例，第一规定残留量的燃料可以更靠性地保留用作能够在警告灯开始开启后用于驱动内燃机1的燃料。

尽管已参照实施例1至3说明了根据本发明的再生控制应用于过滤器再生控制的情况，但对于再生控制应用于SOx中毒再生控制——其用于还原和除去吸藏在过滤器3上载持的NOx催化剂中的SOx——的情况，类似的警告灯开启控制同样适用。

实施例1至3可以尽可能地组合。

工业应用性

根据本发明，在内燃机的排气净化装置的再生系统中，即使在当由警告装置给出燃料量过少的警告时再生控制被执行的情况下，也可以防止警告灯开始开启后车辆的可行驶距离过短。

Claims (8)

1.一种内燃机的排气净化装置再生系统，所述系统在满足再生开始条件时通过供给燃料到设置在所述内燃机的排气通路内的排气净化装置中开始执行用于再生所述排气净化装置的排气净化能力的再生控制，并包括：

当残留燃料量等于或小于第一规定残留量时给出警告的警告装置；和

用于预测所述再生控制的执行时刻的再生时刻预测装置，

其中当所述再生时刻预测装置预测到在所述残留燃料量等于或小于所述第一规定残留量时所述再生控制将被执行时，所述警告装置还在所述残留燃料量等于或小于第二规定残留量时给出警告，所述第二规定残留量大于所述第一规定残留量。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置再生系统，还包括：

再生用燃料量估计装置，其用于估计被限定为在所述再生控制中使用的燃料量的再生用燃料量，

其中所述第二规定残留量被设定为所述第一规定残留量与由所述再生用燃料量估计装置所估计的所述再生用燃料量之和。

3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置再生系统，还包括：

用于设定所述再生控制的执行模式的执行模式设定装置，

其中所述再生用燃料量估计装置基于由所述执行模式设定装置所设定的所述再生控制的执行模式估计所述再生用燃料量，以及

所述执行模式设定装置设定所述再生控制的执行模式，使得由所述再生用燃料量估计装置所估计的所述再生用燃料量等于或小于预定量。

4.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置再生系统，还包括：

用于设定所述再生控制的执行模式的执行模式设定装置，

其中所述再生用燃料量估计装置基于所述再生控制的执行模式估计所述再生用燃料量，以及

所述执行模式设定装置设定所述再生控制的执行模式，使得所述第二规定残留量等于或小于在由所述再生时刻预测装置作出当所述残留燃料量等于或小于所述第一规定残留量时所述再生控制将被执行这一预测的时刻的所述残留燃料量。

5.根据权利要求3或4所述的内燃机的排气净化装置再生系统，其中当需要使由所述再生用燃料量估计装置所估计的所述再生用燃料量较少时，所述执行模式设定装置改变所述再生开始条件以由此将所述再生控制的执行开始时刻设定为较早的时刻。

6.根据权利要求3或4所述的内燃机的排气净化装置再生系统，其中当需要使由所述再生用燃料量估计装置所估计的所述再生用燃料量较少时，所述执行模式设定装置改变作为在所述再生控制开始执行后终止所述再生控制的条件的再生终止条件，以由此将所述再生控制的执行终止时刻设定为较早的时刻。

7.根据权利要求3或4所述的内燃机的排气净化装置再生系统，

其中所述再生控制通过供给燃料到所述排气净化装置将所述排气净化装置的温度升高至目标温度，以及

当需要使由所述再生用燃料量估计装置所估计的所述再生用燃料量较少时，所述执行模式设定装置将所述目标温度设定为较高的温度。

8.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置再生系统，

其中所述再生用燃料量估计装置基于所述再生控制执行之前所述内燃机的工作状态估计所述再生用燃料量，以及

当在由所述警告装置给出警告并且所述再生控制正在执行时确定所述再生控制所需要的燃料量大于由所述再生用燃料量估计装置所估计的所述再生用燃料量时，在由所述再生用燃料量估计装置所估计的所述再生用燃料量的燃料被消耗的时刻停止所述再生控制的执行。

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