CN101103183A - 内燃机的排气净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明旨在内燃机的排气净化系统，该系统通过在再生颗粒过滤器的颗粒物质捕集容量期间、减小排气节流阀的开启程度，执行高压颗粒物质过滤器再生过程，并且该系统的目的在于提供一种技术，即使在车辆运行时，该技术也能够在制止颗粒过滤器的温度过度升高的同时，执行高压颗粒物质过滤器再生过程。根据本发明，在执行高压颗粒物质过滤器再生过程时，预测关于颗粒过滤器的温度是否具有达到预定的上限温度的可能性，并且依据该预测控制颗粒过滤器内部的压力。

Description

内燃机的排气净化系统

技术领域

本发明涉及一种用于再生颗粒过滤器的颗粒物质(PM)捕集容量的技术。

背景技术

日本专利申请公开号为2001-317333的文献公开了一种通过减小设置在颗粒过滤器下游的排气通道中的排气节流阀的开启程度而增大所述颗粒过滤器内部的压力的同时，再生颗粒过滤器的颗粒物质捕集容量的过程(所述过程将在下文中称为高压颗粒物质过滤器再生过程)。日本实用新型申请公开号为4-008718的文献和日本专利申请公开号为2003-120263的文献也公开了与颗粒过滤器的颗粒物质捕集容量的再生有关的技术。

发明内容

如果在配备了内燃机的车辆运行的情况下，该内燃机的运行状态时刻改变，执行高压颗粒物质过滤器再生过程，则极为可能的是所述颗粒过滤器的温度过度上升。由于这个缘故，致使难以在车辆运行的同时，执行高压颗粒物质过滤器的再生过程。

本发明鉴于上文描述的情况而进行，目的在于提供一种技术，即使在车辆运行的情况下，内燃机的运行状态易于改变时，在制止内燃机的排气净化系统中的颗粒过滤器的温度过度升高的同时，执行高压颗粒物质过滤器再生过程，所述内燃机的排气净化系统适于执行高压颗粒物质过滤器再生过程。

为了实现上述的目的，根据本发明，在通过增大所述颗粒过滤器内部的压力以再生其颗粒物质捕集容量、适于执行高压颗粒物质过滤器再生过程的内燃机的排气净化系统中，，在执行高压再生过程时，预测是否具有颗粒过滤器的温度达到预定的上限温度的可能性。基于所述预测的结果控制所述颗粒过滤器内部的压力，从而即使在车辆运行的情况下，内燃机的运行状态易于改变时，也能在防止颗粒过滤器的温度过度升高的同时，执行高压颗粒物质过滤器再生过程。

特别地，根据本发明的内燃机的排气净化系统包括捕集包含在排气中的颗粒物质的颗粒过滤器；设置在所述颗粒过滤器下游的排气通道中的排气节流阀；执行颗粒物质再生过程以氧化并清除捕集在所述颗粒过滤器上的颗粒物质的颗粒物质过滤器再生装置；在执行所述颗粒物质过滤器再生过程时，通过减小排气节流阀的开启程度而增大所述颗粒过滤器内部压力的增压装置；当通过增压装置增大所述颗粒过滤器内部的压力时，预测颗粒过滤器的温度是否具有达到上限值的可能性的预测装置；以及通过所述预测装置预测到所述颗粒过滤器的温度具有达到上限值的可能性时，减小所述颗粒过滤器的内部压力的减压装置。

在执行颗粒物质过滤器再生过程的同时，所述增压装置适于减小排气节流阀的开启程度，以增大颗粒过滤器内部的压力(氧气的分压力)。如果在所述颗粒过滤器内部的压力已经被增大的状态下，执行颗粒物质过滤器再生过程(高压颗粒物质过滤器再生过程)，因为提高了颗粒物质氧化中反应速率，所以所述颗粒物质过滤器再生过程所需的时间缩短。

由于每单位时间产生的氧化反应的热量随着颗粒物质的氧化反应的速率的增大而增大，所以所述颗粒过滤器的温度倾向于在高压颗粒物质过滤器再生过程期间、而非正常颗粒物质过滤器再生过程(也就是说，执行颗粒物质过滤器再生过程，不减小排气节流阀的开启程度)期间变得更高。尤其，当在车辆运行的情况下，内燃机的运行状态易于改变时，极为可能的是排气在数量和/或温度方面的变化导致颗粒过滤器的温度的过度升高。由于这个缘故，致使难以在车辆运行的同时，执行高压颗粒物质过滤器的再生过程。

鉴于上文所描述的，在根据本发明的排气净化系统中，在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，通过预测装置预测关于颗粒过滤器的温度是否具有达到预定的上限值的可能性。所述上限温度可能是所述颗粒过滤器由于热量而开始损坏的温度。然而，为了毫无疑问地防止颗粒过滤器的这种热损坏，优选地所述上限温度设置成低于颗粒过滤器由于热量而开始损坏的温度。在这里，所述颗粒过滤器由于热量的损坏不仅涉及颗粒过滤器本身的热损坏，而且涉及催化剂或支撑或附加于颗粒过滤器上的其他元件的热损坏。

如果通过预测装置预测到颗粒过滤器的温度具有达到上述上限值的可能性，则减压装置起作用，以减小颗粒过滤器内部的压力。这引起颗粒过滤器中颗粒物质的氧化反应速率的减小，相应地，通过每单位时间氧化反应产生的热量减少。因此，所述颗粒过滤器的温度难以达到上限温度。

当预测到所述颗粒过滤器的温度具有达到上限温度的可能性时，通过以上文所描述的方式减小所述颗粒过滤器内部的温度，即使在车辆运行的情况下，内燃机的运行状态易于改变时，也能执行高压颗粒物质过滤器再生过程，防止该颗粒过滤器的过度的温度上升。因此，能够扩大允许执行高压颗粒物质过滤器再生过程的运行条件的范围。

在本发明中，预测关于颗粒过滤器的温度是否具有达到上限温度的可能性时，例如在满足下述至少一个条件时，可以确定所述颗粒过滤器的温度具有达到上限温度的可能性，所述条件为：1)流入到颗粒过滤器中的排气量小；2)颗粒过滤器本身的温度接近于上限温度；3)捕集到颗粒过滤器上的颗粒物质的数量(或保留在颗粒过滤器上的颗粒物质的数量)大。

在本发明中，减小所述颗粒过滤器的内部压力的方法可是，例如，增大排气节流阀的开启程度、减小进气节流阀的开启程度、增大从颗粒过滤器的上游中的排气通道再循环到进气通道的排气再循环(EGR)的气体量、扩大可变容量涡轮增压器的容积、或者增大流入到在颗粒过滤器周围迂回的旁路通道中的排气量等。

在本发明中，当预测到颗粒过滤器的温度具有达到上限温度的可能性时，所述减压装置可适于立即停止高压颗粒物质过滤器再生过程(即，释放由增压装置实现的颗粒过滤器的内部的高压状态)。

如果在预测到颗粒过滤器的温度具有达到上限温度的可能性时，停止所述高压颗粒物质过滤器再生过程，则颗粒过滤器内部的压力急剧下降。因此，易于防止颗粒过滤器的温度的过度升高。

在停止所述高压颗粒物质过滤器再生过程后，颗粒物质过滤器再生过程可被完全终止，或者可选择地继续正常的颗粒物质过滤器再生过程。

另一方面，本发明中的减压装置可适于这样的方式，即通过预测装置预测到颗粒过滤器的温度具有达到上限温度的可能性时，该减压装置不立即停止高压颗粒物质过滤器再生过程，而是在减小颗粒过滤器的内部压力的同时，继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

在那种情况下，在减小颗粒过滤器的内部压力中，减压装置可使用下述条件中的至少一个作为参数，即流入到颗粒过滤器中的排气量、颗粒过滤器本身的温度、捕集到颗粒过滤器上的颗粒物质的数量和内燃机的载荷。

当流入到所述颗粒过滤器中的排气量变小时，通过排气从颗粒过滤器带走的热量减小。因此，颗粒过滤器的温度可能升高。

然而，如果当流入到所述颗粒过滤器中的排气量变小时，颗粒过滤器的内部压力减小，则可以在减小颗粒过滤器的温度上升到上限温度的可能性的同时，继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

所述颗粒过滤器本身的温度越高，捕集到颗粒过滤器上的颗粒物质的氧化反应的速率就越快，因此颗粒过滤器的温度越可能上升。另外，当颗粒过滤器的温度升高时，通过由氧化反应产生的少量热、使颗粒过滤器的温度升高到上限温度的可能性增加。

然而，如果当所述颗粒过滤器本身的温度升高时，所述颗粒过滤器的内部压力被减小，则可以在减小颗粒过滤器的温度上升到上限温度的可能性的同时，继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

捕集到(或保留在)所述颗粒过滤器上的颗粒物质的数量越大，每单位时间被氧化的颗粒物质的量就变得越大。因此，通过每单位时间氧化反应产生的热量变大，并且颗粒过滤器的温度可能升高。

然而，如果当捕集到颗粒过滤器上的颗粒物质的数量增大时，颗粒过滤器的内部压力被减小，则可以在减小颗粒过滤器的温度上升到上限温度的可能性的同时，继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

内燃机的载荷越大，流入到颗粒过滤器中的排气的温度就变得越高。流入到颗粒过滤器中的排气的温度的升高导致从排气转移到颗粒过滤器的热量的增加，这又导致从颗粒过滤器转移到排气的热量的减少。因此，颗粒过滤器的温度可能升高。

然而，如果当内燃机的载荷变大时，颗粒过滤器内部的压力降低，则可以在减小颗粒过滤器的温度上升到上限温度的可能性的同时，继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

在通过预测装置预测到颗粒过滤器具有达到上限温度的可能性的情况下，流入到所述颗粒过滤器中的排气量过小，颗粒过滤器本身的温度几乎达到上限温度，或者捕集到颗粒过滤器上的颗粒物质的数量过大，如果该颗粒过滤器的温度上升到接近上限温度，则颗粒过滤器的温度达到上限温度是极为可能的。在这样的情况下，高压颗粒物质过滤器再生过程可被立即停止(也就是说，通过增压装置实现的颗粒过滤器内部的高压状态可被释放)。

如果在内燃机的载荷相对高时，排气节流阀的开启程度小，则可能存在操纵性能损坏，以及颗粒过滤器的温度达到上限温度的可能性。鉴于此，当内燃机的载荷超过预定载荷时，可停止高压颗粒物质过滤器再生过程(也就是说，通过增压装置实现的颗粒过滤器内部的高压状态可被释放)。

根据本发明的排气净化系统可进一步配备估算装置，所述估算装置用于在执行颗粒物质过滤器再生过程的同时，估算保留在颗粒过滤器上的颗粒物质的数量。在这种情况下，当通过所述估算装置估算的颗粒物质的数量变小时，减压装置可适于增大颗粒过滤器内部的压力。

当保留在颗粒过滤器上的颗粒物质的数量减小时，通过颗粒物质每单位时间的氧化作用产生的氧化热的量也减小。如果当保留在颗粒过滤器上的颗粒物质的数量减小时，颗粒过滤器内部的压力增大，则可以在减小颗粒过滤器的温度上升到上限温度的可能性的同时，继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

在执行颗粒物质过滤器再生过程的同时，估算保留在颗粒过滤器上的颗粒物质的数量的一种方法是：基于作为参数的颗粒过滤器的温度和流入到颗粒过滤器中的排气量，来估算每单位时间被氧化的颗粒物质的数量(或者颗粒物质氧化速率)；以及基于通过估算获得的数值及已执行颗粒物质过滤器再生过程的时间，来确定保留的颗粒物质的数量。

然而，每单位时间被氧化的颗粒物质的数量基于颗粒过滤器内部的压力而改变。鉴于此，在本发明中，设计所述估算装置，以便估算保留在颗粒过滤器上的颗粒物质的数量，该颗粒物质量的估算除颗粒过滤器的温度和流入到颗粒过滤器中的排气量之外，还考虑颗粒过滤器的内部压力。

通过上文所描述的方法，可以精确地估算保留在颗粒过滤器上的颗粒物质的数量。因此，在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，可以将颗粒过滤器内部的压力调节到适合于保留的颗粒物质的实际数量的压力，并且可以在适当的时候(例如，在保留的颗粒物质的数量基本变为零的时候)停止高压颗粒物质过滤器再生过程。

根据本发明的排气净化系统可装备燃油喷射装置，即使在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，内燃机的运行状态进入到断油区域，该燃油喷射装置持续喷射预定量的燃油而不断油。

由于在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，排气节流阀的开启程度被减小，因此执行断油可导致操纵性能的损坏。更具体地，当排气节流阀的开启程度被减小时，作用在内燃机上的排气压力增大，因此内燃机中的摩擦力较大。如果在这样的情况下停止燃油喷射，则不必要的强制动力(所谓的排气制动)可能会作用到内燃机上，损坏操作性能。

如果在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，内燃机的运行状态进入到将被断油的区域时，继续预定量的燃油喷射而不断油，则产生抵消排气制动的扭矩。这样，可防止操纵性能的损坏。而且，预定量的燃油喷射有助于保持高的排气温度。因此，附加的有益效果是，即使在将被断油的运行状态下，继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

鉴于作用在内燃机上的制动力随着颗粒过滤器内部压力的增大而增大的事实，所述过滤器内部的压力越高，前述的预定量也就越大。

通过增大或减小与上文描述的颗粒过滤器内部的压力成比例的燃油喷射量，能够产生与制动力成比例的扭矩。因此，即使当作用在内燃机上的制动力改变时，也能够防止操纵性能的损坏。

可能会出现如下情况：在执行高压颗粒物质过滤器再生过程时，要求排气制动的激活。如果有这种要求时，排气节流阀的开启程度进一步减小，则颗粒过滤器内部的压力可能会变得过高，从而引起颗粒过滤器的温度过度升高。

鉴于此，在根据本发明的排气净化系统中，流量调节阀可设置在颗粒过滤器上游的排气通道中，另外还可设置排气制动装置，所述排气制动装置通过减小排气节流阀或流量调节阀的开启程度激活排气制动。

在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，要求激活排气制动时，排气制动装置基于由预测装置预测的结果，可选择确定使用排气节流阀和流量调节阀中的哪一个来激活排气制动。

例如，在通过预测装置预测到颗粒过滤器的温度具有达到上限温度的可能性的情况下，排气制动装置通过减小流量调节阀的开启程度激活排气制动。

如果这样做了，则流量调节阀上游中的排气压力增大，并且所述流量调节阀下游中的排气压力减小。因此，可以在减小颗粒过滤器的内部压力的同时，增大作用在内燃机上的排气压力。从而，可以在制止颗粒过滤器的温度过度升高的同时，激活排气制动。

另一方面，在通过预测装置预测到颗粒过滤器的温度不具有达到上限温度的可能性的情况下，排气制动装置通过减小排气节流阀的开启程度激活排气制动。

如果这样做了，则排气节流阀上游中的排气压力增大，因此，可以在增大颗粒过滤器的内部压力的同时，增大作用在内燃机上的排气压力。从而，可以激活排气制动并较早地再生颗粒过滤器的颗粒物质捕集容量。

与上文所描述的有关，在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，要求激活排气制动时，排气制动装置可通过减小流量调节阀的开启程度激活排气制动，而不用考虑由预测装置预测的结果。

从下文参照附图对本发明的优选实施例的详细描述中，对本领域的技术人员而言，本发明的上述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1为显示内燃机结构的示意图。

图2为用于确定基本目标压力的曲线图。

图3为用于确定压力校正系数的曲线图。

图4为用于确定温度校正系数的曲线图。

图5为用于确定载荷校正系数的曲线图。

图6为显示根据流入的排气量、保留的颗粒物质量和过滤器温度确定的高压颗粒物质过滤器再生过程禁止区域的曲线图。

图7为显示根据发动机载荷和发动机速度确定的高压颗粒物质过滤器再生过程禁止区域的曲线图。

图8为用于确定在将被断油的状态下的燃油喷射量的曲线图。

图9为在第一个实施例中的高压再生程序的流程图。

图10为在第一个实施例中的保留的颗粒物质量计算程序的流程图。

图11为在第一个实施例中的断油控制程序的流程图。

图12为用于确定排气节流阀的开启程度校正量的曲线图。

图13为显示根据第二个实施例的内燃机结构的示意图。

图14为显示排气节流阀的开启程度的减小被禁止的区域的曲线图，根据流入的排气量和保留的颗粒物质数量确定所述禁止区域。

图15为在第二个实施例中的排气制动控制程序的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的特定实施例。

(第一个实施例)

参照图1至图12描述本发明的第一个实施例。图1为显示应用本发明的内燃机的结构的示意图。

图1中所示的内燃机是压缩点火类型的内燃机，该内燃机使用轻油作为燃油来驱动(例如，柴油机)。内燃机1具有多个气缸2，该气缸2中的每一个都配备有将燃油直接喷射到所述气缸2中的燃油喷射阀3。

内燃机1与进气通道4连接。在进气通道4中设置了离心式增压器(或涡轮增压器)5的压缩机气缸50。空气流量计6设置在所述压缩机气缸50的上游的进气通道4中。进气冷却器(例如，中间冷却器)7设置在压缩机气缸50下游的进气通道中。进气节流阀8设置在中间冷却器7下游的进气通道4中。

内燃机1与排气通道9连接。在排气通道9中的某一位置设置了涡轮增压器5的涡轮机壳体51。用于将燃油添加到流入排气通道9的排气的燃油添加阀10设置在涡轮机壳体51上游的排气通道9中。颗粒过滤器11设置在涡轮机壳体51的下游的排气通道中。

具有氧化能力的催化剂支撑在颗粒过滤器11的基本构件上。具有氧化能力的催化剂例如可是氧化催化剂、三元催化剂、或NOx储存还原催化剂。可选择地，具有氧化能力的催化剂可仅仅设置在颗粒过滤器11的上游，代替支撑在颗粒过滤器11的基本构件上的具有氧化能力的氧化催化剂。

排气节流阀12设置在颗粒过滤器11下游的排气通道9中。排气温度传感器13和排气压力传感器14设置在颗粒过滤器11下游及排气节流阀12的上游的排气通道9中。另外，用于检测颗粒过滤器11的上游和下游之间的排气压力差(这将在下文中称为穿过过滤器的压力差)的压差传感器15也设置在排气通道9中。

内燃机1附加有ECU16。所述ECU16是由CPU、ROM、RAM及备份RAM和其他元件构成的运算和逻辑电路。所述ECU16与前述的各种传感器电性连接，所述传感器诸如空气流量计6、排气温度传感器13、排气压力传感器14和压差传感器15。所述ECU16还与燃油喷射阀3、进气节流阀8、燃油添加阀10和排气节流阀12电性连接。

在具有上述结构的内燃机1中，所述ECU16适于执行构成本发明的主要特征的颗粒物质过滤器再生控制，以及执行诸如燃油喷射控制的各种已知的控制。

在颗粒物质过滤器再生控制中，ECU16确定捕集在颗粒过滤器11上的颗粒物质的数量(或者颗粒物质捕集量)是否大于预定的上限量。所述上限量设置成略小于颗粒过滤器11能够捕集的颗粒物质的最大数量的数量。

在确定颗粒过滤器11的颗粒物质捕集量是否已达到上限量时，例如满足下述条件之一时，可以确定颗粒过滤器11的颗粒物质捕集量达到了上限量，所述条件为：从颗粒物质过滤器再生过程前一个执行经过的时间超过预定的时间；在颗粒物质过滤器再生过程的前一个执行后，车辆的行进距离大于预定的距离；以及压差传感器15的输出信号大于预定值。

当根据上文所描述的方法确定颗粒过滤器11的颗粒物质捕集量已达到上限量时，ECU16执行所述颗粒物质过滤器再生过程。在颗粒物质过滤器再生过程中，所述ECU16促使燃油添加阀10将燃油添加到排气，以便将颗粒过滤器11的温度升高到能够氧化颗粒物质的温度范围。另外，所述ECU16控制减小排气节流阀12的开启程度。

如果在执行颗粒物质过滤器再生过程的同时，减小排气节流阀12的开启程度，则颗粒过滤器11内部的压力(氧气的分压力)增大。如果在颗粒过滤器11内部的压力(该压力在下文中称为过滤器内的压力)增大的状态下，执行颗粒物质过滤器再生过程，则捕集到颗粒过滤器11上的颗粒物质的氧化反应的速率增大，因此能够缩短颗粒物质过滤器再生过程的执行时间。

按照以上所述，本发明中的增压装置在颗粒物质过滤器再生过程期间、减小排气节流阀12的开启程度时，通过所述ECU16实现。

与上文所描述的有关，由于颗粒物质氧化反应的速率的增大导致由每单位时间颗粒物质氧化反应产生的热量增大，因此颗粒过滤器11的温度更可能在高压颗粒物质过滤器再生过程期间而不是在正常颗粒物质再生过程期间升高(也就是说，被执行的颗粒物质再生过程无需减小排气节流阀12的开启程度)。

尤其在车辆运行的情况下，内燃机1的运行状态易于改变时，很有可能由于排气量和/或排气温度的改变，颗粒过滤器11的温度过度升高。这呈现的问题是允许执行高压颗粒物质过滤器再生过程的运行状态被限制到例如空转的静止运行状态。

鉴于此，在该实施例的颗粒物质过滤器再生控制中，当所述ECU16预测到在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，颗粒过滤器11的温度(该过滤器11的温度在下文中称为过滤器温度)具有达到预定的上限温度的可能性时，该ECU16适于减小过滤器内的压力。

前述的上限温度是略小于引起颗粒过滤器11热损坏温度的温度、或者是引起支撑在颗粒过滤器11上的催化剂热损坏温度的温度中较低的温度。

例如当流入到颗粒过滤器11中的排气量(该量在下文中称为流入排气量)较小时，当过滤器温度较高时，当捕集到或保留到颗粒过滤器11上的颗粒物质的数量(该数量在下文中称为保留的颗粒物质量)和/或当内燃机1的载荷(该载荷在下文中称为发动机载荷)较高时，做出过滤器的温度具有达到上限温度的可能性的预测。

当流入排气量减小时，从颗粒过滤器11带走的排气的热量也减小。因而，过滤器温度可能升高。随着流入排气量减少，这种趋势变得更加显著。

当过滤器温度升高时，捕集到颗粒过滤器11上的颗粒物质的氧化反应的速率变得更高。因而，过滤器温度可能升高。随着过滤器温度升高，这种趋势变得更加显著。

当保留的颗粒物质量增大时，由颗粒物质每单位时间氧化反应产生的热量也增大。因而，过滤器温度可能升高。随着保留的颗粒物质量增大，这种趋势变得更加显著。

当发动机载荷增大时，流入到颗粒过滤器11中的排气的温度升高。流入到颗粒过滤器11中的排气温度的升高导致从排气转移到颗粒过滤器11的热量增多，并且导致从颗粒过滤器11转移到排气的热量减少。因而，过滤器温度可能升高。随着发动机载荷增大，这种趋势变得更加显著。

根据上述说明可以导出：在流入排气量减小时，过滤器温度增大时，保留的颗粒物质量增大时，和/或发动机载荷增大时，通过使过滤器内的压力减小，能够防止过滤器温度上升到上限温度。

鉴于以上所述，所述ECU16适于以这样一种方式控制排气节流阀12，即当流入排气量减小时，过滤器温度增大时，保留的颗粒物质量增大时，和/或发动机载荷增大时，使过滤器内的压力减小。

在下文中所述的是在执行高压颗粒物质过滤器再生控制期间，控制过滤器内的压力的方法。在执行高压颗粒物质过滤器再生过程期间，所述ECU16首先利用流入排气量和保留的颗粒物质量作为参数，确定过滤器内的压力的目标基值(该过滤器内的压力的目标基值在下文中称为基本目标压力)。

图2为显示流入排气量Fex、捕集到或保留到颗粒过滤器上的颗粒物质的量(该量在下文中称为保留的颗粒物质量)∑PM和基本目标压力Pfb之间关系的曲线图。

在图2所示的曲线图中，流入排气量Fex越小，且保留的颗粒物质量∑PM越大，则基本目标压力Pfb就被设置的越小。换句话说，流入排气量Fex越大，且保留的颗粒物质量∑PM越小，则基本目标压力Pfb就被设置的越大。

在这里，作为表示流入排气量Fex的信号，可使用空气流量计6的输出信号。保留的颗粒物质量∑PM可通过从开始颗粒物质过滤器再生过程时颗粒物质捕集量减去颗粒物质氧化速率(即，每单位时间氧化的颗粒物质的量)和时间的乘积来确定，所述时间为高压颗粒物质过滤器再生过程已经执行的时间。

过滤器温度越高，且流入排气量(或者流入到颗粒过滤器11中的氧气的量)越大，则颗粒物质氧化速率就越高。因此，颗粒物质氧化速率可在以过滤器温度和流入排气量作为参数的基础上确定。与此有关的是，作为表示过滤器温度的信号，可使用排气温度传感器13的输出信号。

除过滤器温度和流入排气量之外，颗粒物质氧化速率受过滤器内的压力影响。因此，在过滤器内的压力增大时，即使在过滤器温度和流入排气量相同时，颗粒物质氧化速率也会加快。

鉴于此，在该实施例中，所述ECU16适于在过滤器内的压力的基础上，校正基于过滤器温度和流入排气量获得的颗粒物质氧化速率(该氧化速率在下文中称为基本颗粒物质氧化速率)。

图3为显示过滤器内的压力Pf和被称为压力校正系数α的值之间关系的曲线图。在图3所示的曲线中，压力校正系数α是一个等于或大于1的值，在这样的方式上设置，使得过滤器内的压力Pf越高，则压力校正系数α的值就越大。

所述ECU16按照图3所示的曲线图确定压力校正系数α，并通过前述的基本颗粒物质氧化速率与压力校正系数α的乘积(基本颗粒物质氧化量×α)计算颗粒物质氧化速率。

利用这样确定的颗粒物质氧化速率，能够以高精确度估算出保留的颗粒物质量。尽管在与该实施例有关的描述中，在过滤器内的压力的基础上，校正通过过滤器温度和流入排气量确定的基本颗粒物质氧化速率，但是，可选择地，可以曲线图的形式预先准备过滤器温度、流入排气量、过滤器内的压力和颗粒物质氧化速率之间的关系。

接下来，所述ECU16通过在过滤器温度和发动机载荷的基础上校正基本目标压力Pfb，确定过滤器内的压力的目标值(该压力的目标值将在下文中称为目标压力)。

图4为用于确定与过滤器温度Tempf有关的校正系数A(该系数将在下文中称为温度校正系数)的曲线图。在图4的曲线中，温度校正系数A是等于或小于1的正数，并且过滤器温度Tempf越高，则温度校正系数就被设置的越小。

图5为用于确定与发动机载荷Accp有关的校正系数B(该系数将在下文中称为载荷校正系数)的曲线图。作为表示发动机载荷Accp的信号，可使用加速器位置传感器17的输出信号。在图5的曲线中，载荷校正系数B是等于或小于1的正数，并且发动机载荷Accp越大，则载荷校正系数B就被设置的越小。

所述ECU16基于图2至图5中所示的曲线图确定基本目标压力Pfb、温度校正系数A和载荷校正系数B，而且还通过基本目标压力Pfb与温度校正系数A和载荷校正系数B的乘积(Pfb×A×B)计算目标压力Pft。因而，所述ECU16在下述的方式上调节排气节流阀12的开启程度，即使得实际的过滤器内的压力Pf等于前述的目标压力Pft。

如果在执行高压颗粒物质过滤器再生过程时，以上文所描述的方式重复地执行排气节流阀12的开启程度的调节，则在过滤器温度具有达到上限温度的可能性时，例如当流入排气量小时，当过滤器温度高时，当保留的颗粒物质量大时，和/或发动机载荷大时，使过滤器内的压力减小。另一方面，在过滤器温度达到上限温度的可能性小时，例如在流入排气量大时，在过滤器温度低时，在保留的颗粒物质量小时，和/或发动机载荷小时，使过滤器内的压力增大。这样，实现了本发明中的预测装置和减压装置。

当流入排气量过小时，当过滤器温度接近上限温度时，当保留的颗粒物质量过大时，或当发动机载荷过度高时，颗粒过滤器11的温度过度升高的可能性变大。因此，优选地，在这种情况下，所述ECU16适于立即停止高压颗粒物质过滤器再生过程(即，将排气节流阀12的开启程度调节回到正常的开启程度)。

图6和图7为限定用于停止高压颗粒物质过滤器再生过程的条件的曲线图。首先，图6为限定禁止条件的曲线图，该禁止条件用流入排气量Fex、保留的颗粒物质量∑PM和过滤器温度Tempf作为参数来确定。在图6所示的情况下，如果用流入排气量Fex和保留的颗粒物质量∑PM表示的点落入到为各个过滤器温度Tempf所设置的边界线(L1，...，Ln：n是整数)之下的区域内，则高压颗粒物质过滤器再生过程被停止。以下述这样的方式设置各个边界线L1至Ln，即在流入排气量小时和保留的颗粒物质量∑PM大时，停止高压颗粒物质过滤器再生过程。

用于A过滤器温度Tempf的边界线L1以下述这样的方式确定，即当流入的排气大于、且保留的颗粒物质量小于由用于B(小于A)过滤器温度Tempf的边界线确定的相应的条件时，停止高压颗粒物质过滤器再生过程。

图7为用发动机载荷Accp和发动机速度Ne作为参数确定禁止条件的曲线图。如果当发动机载荷Accp高时，排气节流阀12的开启程度被设置的小，则过滤器温度Tempf将达到上限温度的可能性变大，且可能损坏操纵性能。当发动机速度Ne高达某一程度时，从内燃机1排出的排气量较大。在这样的状态下，如果排气节流阀12的开启程度被设置的小，则过滤器内的压力Pf具有变得过大的可能性。因此，在图7所示的情况下，以下述这样的方式设定条件，即在发动机载荷Accph高和发动机速度Ne高的区域中，停止高压颗粒物质过滤器再生过程。

在一些情况下，当以上文所描述的方式进行高压颗粒物质过滤器再生过程时，内燃机1的运行状态进入到将被断油的区域。如果在将排气节流阀12的开启程度设置的小的状态下断油，则不必要的排气制动作用在内燃机1上。这可能损坏操纵性能。

避免上述状况的一个方法是，只要执行断油，就将排气节流阀12的开启程度调回正常的开启程度。通过在断油期间，将排气节流阀12的开启程度调回正常的开启程度，则能够防止不必要的排气制动。然而，在这种情况下，大量的低温空气通过颗粒过滤器11，且颗粒过滤器11的温度可能会变得小于能够氧化颗粒物质的温度。

如果在执行断油时，颗粒过滤器11的温度变得小于能够氧化颗粒物质的温度，则在断油结束后，重新开始颗粒物质过滤器再生过程时，有必要将颗粒过滤器11的温度再次升高到能够氧化颗粒物质的温度范围。这导致例如减小燃油消耗定额的不利情况。

鉴于此，在该实施例的颗粒物质过滤器再生控制中，在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，当内燃机的运行状态进入到断油区域时，所述ECU16适于继续燃油喷射，以喷射一定量的燃油而不进行断油。

通过在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，在断油状态下继续燃油喷射，以喷射一定量(Qf/c)燃油，因为内燃机1产生了使排气制动无效的扭矩，所以能够防止操纵性能的损坏。另外，由于通过喷射一定量的燃油使排气的温度保持较高，故甚至在将被断油的状态下，也可以氧化捕集在颗粒过滤器11上的颗粒物质。

由于过滤器内的压力Pf越高，所用在内燃机1上的制动力就变得越大，所以优选地，如图8所示，过滤器内的压力Pf越高，则前述的燃油喷射量Qf/c就越大。

如果燃油喷射量Qf/c与过滤器内的压力Pf成比例的增大/减小，则内燃机1产生与排气制动的制动力成比例的扭矩。因此，可防止操纵性能的损坏。

按照上文所述的，在由所述ECU16控制的条件下，在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，当内燃机的运行状态进入到将被断油的区域时，通过由燃油喷射阀3将燃油喷射量调节到与过滤器内的压力Pf成比例的燃油喷射量，实现本发明中的燃油喷射装置。

在下文中，将参照图9至图12，描述本发明中的高压颗粒物质过滤器再生过程。图9为高压颗粒物质再生程序的流程图。图10为保留的颗粒物质量计算程序的流程图。图11为断油控制程序的流程图。高压颗粒物质过滤器再生程序、保留的颗粒物质量计算程序和断油控制程序预先储存在所述ECU16的ROM中，并且其由所述ECU16以固定间隔重复执行。

首先，在图9所示的高压颗粒物质过滤器再生程序中，在步骤S101中，由所述ECU16确定现在是否执行关于颗粒物质过滤器再生过程。

如果否定地回答步骤S101中的问题，则所述ECU16的程序就进行到步骤S106，在该步骤中排气节流阀12的开启程度被调节到正常的开启程度，然后程序的执行被完全终止。

如果肯定地回答步骤S101中的问题，则所述ECU16的程序就进行到步骤S102。在步骤S102中，所述ECU16读入流入排气量Fex(即，空气流量计6的输出信号)、保留的颗粒物质量∑PM、过滤器温度Tempf(即，排气温度传感器13的输出信号)、发动机载荷Accp(即，加速器位置传感器17的输出信号)、发动机速度Ne和过滤器内的压力Pf(即，排气压力传感器14的输出信号)。

上文提及的保留的颗粒物质量∑PM通过图10中所示的保留的颗粒物质量计算程序来计算。在保留的颗粒物质量计算程序中，首先在步骤S201中，由所述ECU16确定是否现在执行关于颗粒物质过滤器再生过程。

如果否定地回答步骤S201中的问题，则所述ECU16就完全终止该程序的执行。如果肯定地回答步骤S201中的问题，则在步骤S202中，所述ECU16读入流入排气量Fex(即，空气流量计6的输出信号)、过滤器温度Tempf(即，排气温度传感器13的输出信号)和过滤器内的压力Pf(即，排气压力传感器14的输出信号)。

在步骤S203中，所述ECU16使用在步骤S202中读入的流入排气量Fex和过滤器温度Tempf作为参数，计算基本颗粒物质氧化速率Δ∑PMb。

在步骤S204中，所述ECU16基于在步骤S202中读入的过滤器内的压力Pf和先前图3中所描述的曲线图，计算压力校正系数α。

在步骤S205中，所述ECU16通过在步骤S203中获得的基本颗粒物质氧化速率Δ∑PMb与在步骤S202中获得的压力校正系数α相乘，计算颗粒物质氧化速率Δ∑PM(Δ∑PM＝Δ∑PMb×α)。

在步骤S206中，所述ECU16通过在步骤S205中获得的颗粒物质氧化速率Δ∑PM与从本程序的前一个执行到目前为止经过的时间t相乘(Δ∑PM×t)，计算从本程序的前一次执行直到目前为止、已经氧化的颗粒物质的数量。接着，所述ECU16通过从该程序的前一次执行中计算的前一保留的颗粒物质量Δ∑PMold中减去前述的颗粒物质量Δ∑PM×t(Δ∑PMold-Δ∑PM×t)，计算当前保留的颗粒物质量Δ∑PM。

再参考图9中所示的高压颗粒物质过滤器再生程序，在步骤S103中，基于步骤S102中读入的作为参数的流入排气量Fex、过滤器温度Tempf、保留的颗粒物质量∑PM和发动机载荷Accp，所述ECU16确定是否满足停止高压颗粒物质过滤器再生过程的条件。

具体地，在流入排气量Fex、过滤器温度Tempf、保留的颗粒物质量∑PM和上述的图6的曲线图的基础上，所述ECU16确定关于颗粒过滤器11的条件是否是在高压颗粒物质过滤器再生过程要被停止的区域中。另外，在发动机载荷Accp和上述的图7的曲线图的基础上，所述ECU16确定关于发动机载荷Accp是否是在高压颗粒物质过滤器再生过程要被停止的区域中。

如果确定颗粒过滤器11的条件是在高压颗粒物质过滤器再生过程要被停止的区域中和/或发动机载荷Accp是在高压颗粒物质过滤器再生过程要被停止的区域中，则所述ECU16的程序进行到步骤S106。在步骤S106中，所述ECU16控制排气节流阀12的开启程度到正常的开启程度。

在这种情况下，随着高压颗粒物质过滤器再生过程的停止，防止出现颗粒过滤器11的温度的过度升高和内燃机1的操纵性能的损坏。

另一方面，如果确定颗粒过滤器11的条件不在高压颗粒物质过滤器再生过程要被停止的区域中，且发动机载荷Accp不在高压颗粒物质过滤器再生过程要被停止的区域中，则认为停止高压颗粒物质过滤器再生过程的条件未被满足，那么所述ECU16的程序进行到步骤S104。

在步骤S104中，所述ECU16通过计算确定目标压力Pft。具体地，利用先前所描述的图2、图4和图5中的曲线图，基于流入排气量Fex、保留的颗粒物质量∑PM、过滤器温度Tempf和发动机载荷Accp，所述ECU16计算目标压力Pft。

在步骤S105中，所述ECU16在下述的方式上控制排气节流阀12的开启程度，即使实际的过滤器内的压力Pf(即，排气压力传感器14的输出信号)等于上文提及的目标压力Pft。

例如，所述ECU16通过从目标压力Pft中减去实际的过滤器内的压力Pf，计算差ΔPf(＝Pft-Pf)。然后，所述ECU16从前述的差ΔPf和如图12所表示的曲线图，确定排气节流阀12的开启程度校正量Δθ。

在图12的曲线图中，当前述的差ΔPf是正的(即，Pft＞Pf)时，开启程度校正量Δθ具有负值，并且其在下述的方式上设置，即前述的差ΔPf越大，开启程度校正量就越小(即，绝对值|Δθ|越大)。在另一方面，当前述的差ΔPf是负的(即，Pft＜Pf)时，开启程度校正量Δθ具有正值，并且其在下述的方式上设置，即前述的差ΔPf越小，开启程度校正量Δθ就越大(即，绝对值|Δθ|越大)。

在差ΔPf和图12所示曲线图的基础上，确定排气节流阀12的开启程度校正量Δθ后，所述ECU16控制所述排气节流阀12，使得排气节流阀12的开启程度以等于开启程度校正量Δθ的量改变(当Δθ为正时，阀的开启程度增大，当Δθ为负时，阀的开启程度减小)。

在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，通过由所述ECU16重复执行图9和图10中所示的程序，在流入排气量Fex小时，在过滤器温度Tempf高时，在保留的颗粒物质量∑PM大时，和/或发动机载荷Accp大时的情况下，当过滤器温度具有达到上限温度的可能性时，过滤器内的压力Pf变小。因此，甚至在车辆运行时，也能够在制止颗粒过滤器11的温度过度升高的同时，执行高压颗粒物质过滤器再生过程。另一方面，在流入排气量大，在过滤器温度小时，在保留的颗粒物质量小时，和/或发动机载荷小时的情况下，当过滤器温度达到上限温度的可能性小时，过滤器内的压力Pf变大。因此，能够缩短执行颗粒物质过滤器再生过程所需的时间。

接下来，参照图11中所示的断油控制程序，在步骤S301中，所述ECU16确定关于执行断油的条件是否满足。例如，执行断油的条件可是加速器的开启程度(即，加速器位置传感器17的输出信号)为零，且发动机速度高于预定速度。

如果否定地回答步骤S301中的问题，则所述ECU16完全终止该程序的执行。另一方面，如果肯定地回答步骤S301中的问题，则所述ECU16的程序进行到步骤S302。

在步骤S302中，所述ECU16确定是否现在执行关于高压颗粒物质过滤器再生过程。如果否定地回答步骤S302中的问题，则所述ECU16控制执行在步骤S306中的断油(即，停止燃油喷射)，并终止该程序的执行。另一方面，如果肯定的回答步骤S302中的问题，则所述ECU16的程序进行到步骤S303。在步骤S303中，所述ECU16读入过滤器内的压力Pf(即，排气压力传感器14的输出信号)。

在步骤S304中，所述ECU16基于在步骤S303中读入的过滤器内的压力Pf和前文所述的图8中的曲线图，计算燃油喷射量Qf/c。

在步骤S305中，所述ECU16以在上文所述步骤S304中计算的燃油喷射量Qf/c，促使燃油喷射阀喷射燃油。

在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，即使满足执行断油的条件，通过过滤器内的压力Pf确定的量Qf/c，继续燃油喷射，不执行断油，能够防止不必要的排气制动。另外，由此可以使过滤器温度Tempf在能够氧化颗粒物质的温度范围内。

因此，在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，即使满足执行断油的条件，也能够防止操纵性能的损坏，并继续高压颗粒物质过滤器再生过程。

根据以上所述的实施例，即使在车辆运行的情况下，内燃机1的运行状态易于改变时，也可以在防止颗粒过滤器11的温度过度升高的同时，执行高压颗粒物质过滤器再生过程，而且，可以防止由高压颗粒物质过滤器再生过程引起的操纵性能的损坏。

(第二个实施例)

接下来，将参照附图13至图14描述根据本发明的排气净化系统的第二个实施例。在这里，只描述不同于以上所述的第一个实施例的结构，并且省去与在第一个实施例中的结构类似的结构描述。

图13为显示根据本实施例的内燃机1的结构的示意图。在图13中，流量调节阀18设置在颗粒过滤器11上游的排气通道9中。该流量调节阀18适于由所述ECU16电性地控制。另外，排气制动开关19连接于所述ECU16。

当排气制动开关19接通时，所述ECU16控制减小排气节流阀12的开启程度。由于排气压力的增大，该排气节流阀12的开启程度的减小导致作用在内燃机1上的摩擦力增大，由此，制动力(即，排气制动)作用在内燃机1上。

在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，进一步增大排气节流阀12的开启程度以便激活排气制动时，过滤器内的压力Pf具有过度升高的可能性，同时，流入排气量Fex具有过度减小的可能性。如果过滤器内的压力Pf变得过高、且同时流入排气量Fex变得过小，则由于将颗粒物质氧化速率的增大和通过排气从颗粒过滤器11中带走的热量的减小的效果结合起来，故颗粒过滤器11的温度过度升高的可能性变大。

鉴于此，在该实施例中，当在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时、开启排气制动开关19时，如果排气制动被激活(即，如果过滤器内的压力增大)，则所述ECU16预测关于颗粒过滤器11的温度是否具有过度升高的可能性。

例如，如果在满足下述至少一个条件时，排气制动被激活，则所述ECU16预测到颗粒过滤器11的温度具有过度升高的可能性，所述条件为：(1)流入排气量Fex小于预定的流量；(2)保留的颗粒物质量∑PM大于或等于预定的颗粒物质量；以及(3)过滤器温度Tempf大于或等于预定的温度。另一方面，如果未满足上述条件(1)至(3)中任何一个条件，如果排气制动被激活，则所述ECU16预测到颗粒过滤器11的温度不具有过度升高的可能性。

与上文所描述的有关，所述ECU16可利用图14中所示的曲线确定关于过滤器11的温度是否具有过度升高的可能性。用流入排气量Fex、保留的颗粒物质量∑PM和过滤器温度Tempf作为参数，图14中所示的曲线确定排气节流阀12的开启程度的减小被禁止的区域(排气节流禁止区域)。在图14中，当由流入排气量Fex和保留的颗粒物质量∑PM表示的点落入到为各个过滤器温度Tempf所设置的边界线(M1，...，Mn：n是整数)之下的区域内时，排气节流阀12的开启程度的减小被禁止。当在所述曲线的基础上确定出排气节流阀12的开启程度的减小将被禁止时，如果通过减小排气节流阀12的开启程度激活排气制动，则所述ECU16认为颗粒过滤器11的温度具有过度升高的可能性。

当通过上文所述的方法预测到颗粒过滤器11的温度不具有过度升高的可能性时，所述ECU16通过减小排气节流阀12的开启程度控制激活排气制动。另一方面，当预测到颗粒过滤器11的温度具有过度升高的可能性时，所述ECU16通过减小流量调节阀18的开启程度控制激活排气制动。

通过选择性地利用排气节流阀12和流量调节阀18激活排气制动，能够在防止颗粒过滤器11的温度过度升高的同时激活排气制动。

在下文中，将参照图15描述该实施例中的排气制动控制过程。图15为排气制动控制程序的流程图。排气制动控制程序预先储存在所述ECU16的ROM中，并由所述ECU16以某一固定间隔重复地执行。

在排气制动控制程序中，首先在步骤S401中，所述ECU16确定关于排气制动开关19是否开启。

如果否定地回答步骤S401中的问题，则所述ECU16完全终止所述程序的执行。另一方面，如果肯定地回答步骤S401中的问题，则所述ECU16的程序进行到步骤S402。

在步骤S402中，所述ECU16确定是否现在执行关于颗粒物质过滤器再生过程(高压颗粒物质过滤器再生过程或正常的颗粒物质过滤器再生过程)。如果否定地回答步骤S402中的问题(即，如果既不执行高压颗粒物质过滤器再生过程，也不执行正常的颗粒物质过滤器在生过程)，则所述ECU16的程序进行到步骤S406，在该步骤S406中，所述ECU16通过减小排气节流阀12的开启程度，控制激活排气制动。

另一方面，如果肯定地回答步骤S402中的问题，则所述ECU16的程序进行到步骤S403，在该步骤S403中，所述ECU16读入流入排气量Fex、保留的颗粒物质量∑PM和过滤器温度Tempf。

在步骤S404中，如果在步骤S403中读入的流入排气量Fex、保留的颗粒物质量∑PM和过滤器温度Tempf的基础上，通过减小排气节流阀12的开启程度，激活排气制动，则所述ECU16确定关于颗粒过滤器11的温度是否具有过度升高的可能性。

如果在步骤S404中预测到颗粒过滤器11的温度不具有过度升高的可能性，则所述ECU16的程序进行到步骤S406。在步骤S406中，所述ECU16减小排气节流阀12的开启程度以激活排气制动。

另一方面，如果在步骤S404中预测到颗粒过滤器11的温度具有过度升高的可能性，则所述ECU16的程序进行到步骤S405。

在步骤S405中，所述ECU16控制减小流量调节阀18的开启程度。在这种情况下，由于在流量调节阀18的上游的排气压力增大，并且在流量调节阀18的下游的排气压力减小，故可以在减小过滤器内的压力Pf的同时，激活排气制动。这意味着，可以在防止颗粒过滤器11的温度过度升高的同时，激活排气制动。

按照上文所述的，本发明中的排气制动装置通过执行排气制动控制程序的所述ECU16实现。因此，可以在防止颗粒过滤器11的温度过度升高的同时，甚至在执行高压颗粒物质过滤器再生过程的同时，激活排气制动。

在上文所描述的第一和第二个实施例中，描述了执行高压颗粒物质过滤器再生过程时，通过增大排气节流阀12的开启程度、减小过滤器内的压力的情况。然而，减小过滤器内的压力的方式并不仅限于此。

作为选择，例如，可通过减小进气节流阀8的开启程度减小过滤器内的压力。在这种情况下，流入到颗粒过滤器11中的排气量随着进气量的减小而减小，因此，过滤器内的压力减小。

在内燃机配备有用于从颗粒过滤器的上游的排气通道到进气通道循环排气的排气再循环通道和用于调节通过排气再循环通道的气流的排气再循环阀的情况下，通过增大排气再循环阀的开启程度，可减小过滤器内的压力。在这种情况下，流入到颗粒过滤器内的排气量随着排气再循环气体量的增大而减小，因此，过滤器内的压力减小。

在内燃机配备有用于从颗粒过滤器的上游的排气通道到排气节流阀的下游的排气通道引导排气的旁路通道和用于调节通过旁路通道的气流的流量调节阀的情况下，通过增大流量调节阀的开启程度可减小过滤器内的压力。在这种情况下，流入到颗粒过滤器中的排气量随着在颗粒过滤器和排气节流阀周围迂回流动的排气的流量的增大而减小，因此，过滤器内的压力减小。

在内燃机配备有可变容量型离心式增压器的情况下，通过增大该离心式增压器的容量，可减小过滤器内的压力。在这种情况下，进气量随着增压压力的减小而减小，因此，流入到颗粒过滤器中的排气量减小。结果，过滤器内的压力减小。

尽管按照优选实施例描述了本发明，本领域的技术人员可以认识到，本发明能够在所附的权利要求书的精神和范围内进行修改。

工业实用性

根据本发明，即使在车辆运行的情况下，内燃机的运行状态易于改变时，也能够在制止颗粒过滤器的温度过度升高的同时，执行高压颗粒物质过滤器再生过程。

Claims (12)

1、一种内燃机的排气净化系统，包括：

颗粒过滤器，其用于捕集包含在排气中的颗粒物质；

排气节流阀，其设置在所述颗粒过滤器下游的排气通道中；

颗粒物质过滤器再生装置，其执行用于氧化和去除捕集在所述颗粒过滤器上的颗粒物质的颗粒物质过滤器再生过程；

增压装置，其用于在执行所述颗粒物质过滤器再生过程时，通过减小所述排气节流阀的开启程度而增大所述颗粒过滤器的内部压力；

预测装置，其用于在通过所述增压装置增大了所述颗粒过滤器的内部压力时，预测关于所述颗粒过滤器的温度是否具有达到上限值的可能性；和

减压装置，其用于在通过所述预测装置预测到所述颗粒过滤器的温度具有达到上限值的可能性时，减小所述颗粒过滤器的内部压力。

2、按照权利要求1所述的内燃机的排气净化系统，其中，流入到所述颗粒过滤器中的排气量越小，通过所述减压装置形成的所述颗粒过滤器的内部压力越低。

3、按照权利要求1或2所述的内燃机的排气净化系统，其中，颗粒过滤器的温度越高，通过所述减压装置形成的所述颗粒过滤器的内部压力越低。

4、按照权利要求1至3中的任一项所述的内燃机的排气净化系统，其中，捕集到所述颗粒过滤器上的颗粒物质量越大，通过所述减压装置形成的所述颗粒过滤器的内部压力越低。

5、按照权利要求1至4中的任一项所述的内燃机的排气净化系统，其中，所述内燃机载荷越大，通过所述减压装置形成的所述颗粒过滤器的内部压力越低。

6、按照权利要求1所述的内燃机的排气净化系统，其中，当通过所述预测装置预测到所述颗粒过滤器的温度具有达到上限值的可能性时，所述减压装置停止由所述增压装置形成的所述颗粒过滤器内部压力的增大。

7、按照权利要求6所述的内燃机的排气净化系统，其中，在通过所述预测装置预测到所述颗粒过滤器的温度具有达到上限值的可能性时，在流入到颗粒过滤器中的排气量、所述颗粒过滤器的温度、捕集到所述颗粒过滤器上的颗粒物质量和内燃机的载荷的至少其中之一超出预定的可允许范围的条件下，所述减压装置停止由所述增压装置形成的所述颗粒过滤器内部压力的增大。

8、按照权利要求1至7中的任一项所述的内燃机的排气净化系统，进一步包括估算装置，其用于在执行颗粒物质过滤器再生过程的同时，估算保留在所述颗粒过滤器上的颗粒物质量，其中，通过所述估算装置估算的颗粒物质量越小，通过所述减压装置形成的所述颗粒过滤器的内部压力越高。

9、按照权利要求8所述的内燃机的排气净化系统，其中，所述估算装置利用所述颗粒过滤器的温度、流入到所述颗粒过滤器中的排气量和所述颗粒过滤器的内部压力作为参数，估算保留在所述颗粒过滤器上的颗粒物质的量。

10、按照权利要求1至9中的任一项所述的内燃机的排气净化系统，进一步包括燃油喷射装置，在通过所述增压装置减小所述排气节流阀的开启程度的同时，当所述内燃机的运行状态进入到将被断油的区域时，所述燃油喷射装置适于继续预定量的燃油喷射，其中，所述颗粒过滤器内部的压力越高，所述预定量设置得越大。

11、按照权利要求1至10中的任一项所述的内燃机的排气净化系统，其中，所述减压装置通过增大所述排气节流阀的开启程度，减小所述颗粒过滤器内部的压力。

12、按照权利要求1至11中的任一项所述的内燃机的排气净化系统，进一步包括：

流量调节阀，其设置在所述颗粒过滤器上游的排气通道中；和

排气制动装置，其用于通过减小所述排气节流阀或所述流量调节阀的开启程度，激活排气制动，

其中，在执行颗粒物质过滤器再生过程的同时、激活排气制动的情况下，如果通过所述预测装置预测到所述颗粒过滤器的温度具有达到所述上限温度的可能性，则所述排气制动装置减小所述流量调节阀的开启程度，并且如果通过所述预测装置预测到所述颗粒过滤器的温度不具有达到所述上限温度的可能性，则所述排气制动装置减小所述排气节流阀的开启程度。

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