CN102959221A

CN102959221A - 柴油发动机的排气净化装置

Info

Publication number: CN102959221A
Application number: CN2011800316174A
Authority: CN
Inventors: 高柳恒; 奥田圭佑
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Engine and Turbocharger Ltd
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-08-22
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2031-08-22
Also published as: KR101467657B1; EP2634409B1; US8984869B2; US20130104529A1; EP2634409A4; CN102959221B; EP2634409A1; KR20130031856A; WO2012056798A1; JP2012092759A

Abstract

本发明提供一种柴油发动机的排气净化装置，其在排气通路中具备氧化催化剂（DOC）（7）及柴油机微粒过滤器（DPF）（9），其特征为，在DPF的再生控制中，在燃烧室内不对燃烧进行贡献的时机，喷射燃料的滞后喷射控制装置（62）反馈控制滞后喷射量，以使由DPF（9）再生的煤烟再生量成为目标煤烟再生量。

Description

柴油发动机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及柴油发动机的排气净化装置，尤其是涉及捕集废气中含有的颗粒物（粒子状物质，以下简称为PM）的柴油机微粒过滤器（以下简称为DPF）的再生控制。

背景技术

在柴油发动机的废气法规中，与NOx降低同样重要的是PM的降低。作为对此有效的技术，公知的有DPF。

DPF为使用了过滤器的PM捕集装置，在废气温度低的发动机运转状态下，在该DPF中PM持续堆积，因此，强制地使温度上升，进行使PM（PM中的Soot（煤烟、煤））燃烧的强制再生。

DPF的强制再生是进行缸内喷射了燃料的滞后(レイトポスト)喷射（喷射时机延迟、没有缸内燃烧），用配置于DPF的前段的氧化催化剂（以下简称为DOC）使之进行氧化反应，由该反应热使DPF部分的废气温度保持为高温（600～650℃），使在DPF中堆积的煤烟燃烧。

滞后喷射量通常进行的是通过PID控制等反馈控制将DPF部分的温度控制为目标温度。这时的目标温度可以使用DPF的入口气体温度、DPF的出口气体温度或DPF的内部温度等（将这些温度称为DPF温度）。

但是，在将DPF温度控制为目标温度的一定值时，产生如下的问题。

在将目标温度设定为高的情况下，在DPF堆积的煤烟燃烧的情况下存在产生过升温的危险性。例如，在发动机为怠速状态时，容易成为被称为降至怠速（Drop To Idle）的过升温的状态。在该Drop To Idle时，在煤烟堆积量多时，DPF的内部温度急剧地上升而容易成为过升温。

在Drop To Idle中，在将到达DPF催化剂恶化的温度（约800～900℃）的煤烟堆积量设为煤烟界限堆积量时，DPF入口温度和煤烟界限堆积量为如图14所示的关系。根据该关系可知，煤烟堆积量越多，需要将DPF目标温度设定为越低。

尤其是，在DPF再生的初期阶段，在因为煤烟堆积量多，所以DPF温度高的情况下，DPF过升温的危险性提高。

另一方面，在将目标温度设定为低的情况下，再生时间变长，滞后喷射燃料从气缸内壁面落入油盘内，油稀释（油冲淡）引起的危险性提高。图15表示再生中的煤烟堆积量的时间变化。可知，DPF再生温度越低，再生时间变长。

于是，已知有通过任何指标使DPF目标温度变化的控制，例如，在特开2007－239470号公报（专利文献1）中公示有DPF的入口温度目标值根据煤烟堆积量、煤烟堆积量变化速度、DPF温度、DPF温度变化速度等任意来决定。

另外，在特开2009－138702号公报（专利文献2）中，公开有，根据来自DPF的强制再生的开始的经过时间，将DPF入口温度目标值设定为，经过时间越短，目标温度设定越低。另外，作为设定DPF入口温度目标值的方法在特开2010－071203号公报（专利文献3）中也公知。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:（日本）特开2007－239470号公报

专利文献2:（日本）特开2009－138702号公报

专利文献3:（日本）特开2010－071203号公报

发明内容

发明要解决的问题

如专利文献1～3那样，在控制滞后喷射量等再生条件以使DPF温度成为目标DPF温度的技术中，例如将目标DPF温度设定为从强制再生开始的经过时间越短将目标温度设定的越低，由此，防止过升温。

但是，在以DPF温度控制的情况下，不能与煤烟再生量的温度特性大幅度变化相对应。即，DPF内部温度通过煤烟进行燃烧（利用O₂进行再生）而成为高温。

因此，煤烟堆积量一定时的煤烟再生量和DPF温度的关系以图16的倾向表示。如该图16所示，相对于DPF温度，煤烟再生量非线性而指数函数地变化，因此，通过DPF温度上升，煤烟再生量大幅增加，一直过升温的危险性提高。例如，DPF温度在630℃时的煤烟再生速度为600℃时的约2倍。

这样，在以DPF温度进行控制的情况下，具有不能正确地把握煤烟再生量而导致过升温的危险性。

另外，煤烟再生量和煤烟再生速度的计算式用下述式（1）、式（2）的关系能够计算。而且，由该式（1）、（2）导出图16的煤烟再生量和DPF温度的关系。

煤烟再生量〔g/s〕＝煤烟再生速度〔1/s〕x煤烟堆积量〔g〕……（1）

煤烟再生速度〔1/s〕＝Axexp（－B/RT）xQO₂γ……（2）

在此，A、B、γ：常数

R：气体常数

T：DPF温度〔K〕

QO₂：O₂流量〔g/s〕

如上所述，在以DPF温度控制时，不能正确地把握煤烟再生量，煤烟燃烧，由此，不能正确地把握成为高温的状况，具有导致过升温的危险性。

于是，本发明是鉴于这些问题而开发的，其目的在于提供一种柴油发动机的废气净化装置，其设定目标煤烟再生量，以使其成为该目标煤烟再生量的方式直接控制煤烟再生量，使再生温度和再生时间适当化，能够抑制过升温和油稀释。

解决问题的技术方案

为解决所述课题，本发明提供一种柴油发动机的排气净化装置，在排气通路中具备捕集氧化催化剂（DOC）及排气中的煤烟（煤）的柴油机微粒过滤器（DPF），将被所述DPF捕集的煤烟进行再生处理，其特征在于，具备：再生控制装置，其在所述煤烟的堆积量超过规定值时，控制升温装置使所述DPF升温至规定的目标温度附近，焚烧除去所堆积的煤烟，该再生控制装置具有滞后喷射控制装置，该滞后喷射控制装置在燃烧室内，在不对燃烧进行贡献的时机，喷射燃料，该滞后喷射控制装置反馈控制滞后喷射量，以使由DPF再生的煤烟再生量成为目标煤烟再生量。

根据该发明，基于煤烟再生量控制滞后喷射量，因此，通过煤烟再生量大幅增加，而能够消除DPF温度一直地过升温的问题。

这样，通过设定目标煤烟再生量，以使煤烟再生量成为该目标煤烟再生量的方式控制滞后喷射量，能够实现DPF的温度控制的适当化，其结果能够抑制过升温和油稀释的危险性。

另外，本发明中，优选可以为，所述滞后喷射控制装置基于一定量的目标煤烟再生量进行控制。

这样，通过将目标煤烟再生量设为一定值，将煤烟再生量控制为一定，由此，能够抑制煤烟一直地燃烧的危险性，能够防止过升温。

另外，随着DPF再生进行，在堆积量减少时，在假如将DPF温度控制为一定的情况下，煤烟再生量变少，再生时间变长，油稀释的危险性提高。但是，在本发明中，即使DPF再生进行，煤烟再生量也被保持为一定，因此，再生时间变短，能够抑制油稀释。

另外，本发明中，优选可以为，所述滞后喷射控制装置根据滞后喷射开始后的再生经过时间，使所述目标煤烟再生量进行变化，以使其在再生刚开始之后设定为小，随着再生的进行而变大，在再生最后阶段再变为小。

这样，在再生刚开始之后，仍然大量地堆积煤烟，因此，通过减少目标煤烟再生量，能够降低DPF的过升温的危险性。

随着再生进行，增大目标煤烟再生量，因此，能够缩短再生时间，能够降低油稀释的危险性。

在再生最后阶段，再次减小目标煤烟再生量，能够抑制煤烟再生量变得过大，能够降低过升温的危险性。

另外，本发明中，优选可以为，所述滞后喷射控制装置根据滞后喷射开始后的煤烟堆积量使所述目标煤烟再生量进行变化，以使其在再生刚开始之后设定为小，随着再生的进行而变大，在再生最后阶段再变为小。

这样，即使根据滞后喷射开始后的煤烟堆积量，使目标煤烟再生量变化，也能够产生与根据所述的滞后喷射开始后的再生经过时间使所述目标煤烟再生量变化的情况同样的作用效果，能够降低过升温及油稀释的危险性。

另外，本发明中，优选可以为，所述目标煤烟再生量为二阶段以上的多阶段、或连续地变化。

即，根据所述的滞后喷射开始后的再生经过时间的目标煤烟再生量的变化、及根据滞后喷射开始后的煤烟堆积量的所述目标煤烟再生量的变化为二阶段以上的多阶段、或连续地变化，由此，能够设定与滞后喷射开始后的再生的进行相对应的适当的目标再生煤烟量。

另外，本发明中，优选可以为，设置速率限制器，以使其在滞后喷射刚开始之后，向目标煤烟再生量慢慢变化。

这样，通过速率限制器即对煤烟再生量的上升率设置限制，能够防止再生开始之后的煤烟再生量的过调节，能够防止过升温。

另外，本发明中，优选可以为，对所述目标煤烟再生量设定基于DPF的温度上限值求出的目标煤烟再生量上限值。

这样，作为目标煤烟再生量的上限值，设定从DPF的催化剂恶化的上限值求出的上限值，因此，能够防止过升温导致的DPF的恶化。

另外，本发明中，优选可以为所述目标煤烟再生量上限值作为通过预先计算或试验求出的值作为一定值进行设定，或者，以检测DPF温度使之上升到DPF的催化剂恶化的界限温度附近的方式进行设定。

这样，在监视DPF温度并设定目标煤烟量的上限值的情况下，设定不使DPF产生热恶化的范围的最大限的温度下的目标煤烟量，因此，在未达到过升温的范围下的高い温度能够再生，能够提高再生效率，能够防止DPFの过升温导致的恶化，并且，能够降低油稀释。

发明效果

根据本发明，提供一种柴油发动机的排气净化装置，其具备：再生控制装置，其在煤烟的堆积量超过规定值时，控制升温装置使所述DPF升温至规定的目标温度附近，焚烧除去所堆积的煤烟，该再生控制装置具有在燃烧室内在不对燃烧进行贡献的时机喷射燃料的滞后喷射控制装置，该滞后喷射控制装置反馈控制滞后喷射量以使由DPF再生的煤烟再生量成为目标煤烟再生量，因此，即，基于煤烟再生量控制滞后喷射量，因此，能够消除由于煤烟再生量大幅增加而DPF温度一直地过升温的问题。另外，这样，通过设定目标煤烟再生量，控制滞后喷射量以使煤烟再生量成为该目标煤烟再生量，由此实现DPF的温度控制的适当化，其结果能够抑制过升温和油稀释的危险性。

附图说明

图1本发明的柴油发动机的排气净化装置的整体构成图；

图2是煤烟堆积量推测装置的构成方块图；

图3是构成煤烟堆积量推测装置的煤烟排出量运算部的构成方块图；

图4是构成煤烟堆积量推测装置的煤烟再生速度运算部的构成方块图；

图5是滞后喷射控制装置的第一实施方式的构成方块图；

图6是表示目标煤烟再生量的设定原理的流程图；

图7是第二实施方式的构成方块图；

图8是第二实施方式的控制流程图；

图9是表示第二实施方式的变形例的说明图；

图10是第三实施方式的构成方块图；

图11是表示第三实施方式的煤烟再生量的变化状态的说明图；

图12是表示第三实施方式的变形例的说明图；

图13是第四实施方式的构成方块图；

图14是表示DPF入口控制温度和煤烟界限堆积量的关系的说明图；

图15是表示再生时间和煤烟堆积量的关系的说明图；

图16是表示DPF温度和煤烟再生量的关系的说明图。

具体实施方式

下面，使用图示的实施方式详细说明本发明。但是，该实施方式所记载的构成零件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别特定的记载，就不是限定该发明的范围的意思。

参照图1对本发明的柴油发动机的废气净化装置的整体构成进行说明。

如图1所示，在柴油发动机（以下称为发动机）1的排气通路3中设有由DOC7和在该DOC7的下游侧捕集PM的DPF9构成的废气后处理装置11。

另外，在排气通路3具备具有排气涡轮13和与其同轴驱动的压缩器15的排气涡轮增压器17，从该排气涡轮增压器17的压缩器15排出的空气通过供气通路19进入中间冷却器21且在将供气冷却后，由供气节流阀23控制供气流量，之后，从进气支管25通过进气口经由发动机1的进气门流入燃烧室内。

另外，在发动机1中，未图示的，对燃料的喷射时期、喷射量、喷射压力进行控制，向燃烧室内喷射燃料的燃料喷射装置经由接续端子27与再生控制装置（ECU）29连结。

另外，EGR（废气再循环）通路33从排气通路3或排气支管31的中途分支，废气的一部分经由EGR阀35向供气节流阀23的下游侧部位投入。

在发动机1的燃烧室燃烧的燃烧气体即废气37通过排气支管31及排气通路3，驱动排气涡轮增压器17的排气涡轮13而成为压缩器15的动力源后，通过排气通路3流入废气后处理装置11。

另外，向DPF9的再生控制装置29输入来自DPF入口温度传感器39、DPF出口温度传感器41、DOC入口温度传感器43、气流测量仪45、进气温度传感器47的信号。

另外，将来自EGR阀35、供气节流阀23、发动机转速传感器49、进气支管25内的进气支管压力传感器51及进气支管温度传感器53的信号、及来自燃料喷射装置的燃料喷射量信号55分别输入再生控制装置（ECU）29。

另外，在再生控制装置29内设有存储各种映像数据的存储部、还有测量自滞后燃料喷射开始时的经过时间的定时器等。

该再生控制装置29在堆积于DPF9的PM的堆积量超过规定值时，控制升温装置而将DPF9的入口温度升温到目标设定温度附近（610～650℃）来焚烧除去所堆积的PM。

首先说明关于再生控制装置29的PM的燃烧除去的概要。

开始强制再生的条件例如基于行驶距离、发动机的运转时间、总计燃料消耗量、煤烟堆积量推测值等进行判定，在强制再生开始时，执行用于使DOC7活性化的DOC升温控制。该DOC升温控制为缩小供气节流阀23的开度，减少向燃烧室内流入的空气量，提高废气温度。另外，通过提前（ア一リ一ポスト）喷射，在刚进行主喷射之后气缸内的压力仍然高的状态下，进行喷射比主喷射量少量的燃料的第一次滞后喷射，通过该提前喷射，对发动机的输出没有影响而提高废气温度，该被高温化的废气向DOC7流入，由此，使DOC7活性化，而且，随着DOC7的活性化，废气中的未燃燃料氧化，通过氧化时发生的氧化热使废气温度上升。

而且，接着，判定DOC入口温度是否达到规定温度、或DPF入口温度是否达到规定温度，在超过的情况下，通过滞后喷射使DPF9的入口温度进一步上升。该滞后喷射是指在提前喷射后的曲柄角度进入下止点附近的状态下喷射的第二次滞后喷射，通过该滞后喷射，在排气门为开状态时使燃料从燃烧室向排气通路3流出，所排出的燃料在已经被活性化的DOC7中反应，通过所发生的氧化热使废气温度进一步上升，成为DPF9的再生中必要的温度例610～650℃来促进PM的燃烧。

另外，在再生控制装置29中，为用于DPF的强制再生的开始条件等，而具备煤烟堆积量推测装置60、进行上述的滞后喷射量的控制的滞后喷射控制装置62。

参照图2～4说明该煤烟堆积量推测装置60。煤烟堆积量推测装置60无论有无DPF9的再生处理，都基于发动机的运转状态计算平常在DPF9中堆积的煤烟量。

如图2所示，煤烟堆积量推测装置60具备煤烟排出量运算部64、煤烟再生速度运算部66，在煤烟排出量运算部64，基于发动机转速、燃料喷射量、氧过剩率的检测信号或计算值计算煤烟排出量。具体而言，如图3所示，具备与空气过剩率λ对应的煤烟排出量图68，用过渡状态判定部70根据空气过剩率λ的变化判定是否是过渡状态，在不是过渡状态的情况下，沿着用符号E表示的路线使用采用了基准λ的煤烟排出量图72计算煤烟排出量。上述过渡状态判定部70基于空气过剩率的前次值和本次值的移动平均差Δλ，且基于Δλ与阈值的比较及本次空气过剩率λ与阈值的比较判定过渡时F和稳定状态E。

另外，在判定为过渡状态时，沿着用符号F表示的路线使用与空气过剩率λ对应的煤烟排出量图68计算煤烟排出量。另外，在过渡状态的情况下，通过煤烟排出量修正部74，计算与空气过剩率λ对应的修正系数并用累加器76进行累加进行修正。

煤烟再生速度运算部66基于将发动机转速、燃料喷射量、废气流量、DOC入口温度、DPF入口温度、及DPF出口温度的检测信号、还有排气O₂流量使用规定的计算式的计算值，计算煤烟再生速度。具体而言，如图4所示，分别具有O₂的煤烟再生速度图80、NO₂转化率图82、NOx排出量图84、NO₂的煤烟再生速度图86。

O₂的煤烟再生速度图80主要用于强制再生时的计算，作为图的代用也可以使用运算式。作为运算式，使用已经说明的下述式（2）。

煤烟再生速度〔1/s〕＝Axexp（－B/RT）xQO₂γ……（2）

在此，A、B、γ：常数、

R：气体常数、

T：DPF温度〔K〕、

QO₂γ：O₂流量〔g/s〕

用NOx排出量图84计算与发动机的运转状态对应的NOx排出量，用NO₂转化率图82计算从NOx向NO₂的转化率，用累加器88在NOx排出量上累加向NO₂的转化率，利用NO₂的煤烟再生速度图86计算由从NOx向NO₂转化时发生的由O₂产生的煤烟再生速度，将其计算结果利用加法器90与来自O₂的煤烟再生速度图80的计算值相加并输出。

在此，返回图2，在由煤烟再生速度运算部66计算出的煤烟再生速度中，利用累加器92乘以煤烟堆积量推测值，计算煤烟再生量。而且，利用加法器94从由煤烟排出量运算部64计算出的煤烟排出量减去该煤烟再生量，即从排出量减去再生量来推测堆积量。

加法器94的输出通过积分器96积分，计算煤烟堆积量推测值，通过除法器98用DPF容量除煤烟堆积量推测值，作为每单位容量的堆积量输出。

（第一实施方式）

下面，参照图5、6说明进行再生控制装置29具备的滞后喷射量的控制的滞后喷射控制装置62的第一实施方式。

该滞后喷射控制装置62的特征为，对滞后喷射量进行反馈控制以使由DPF9再生的煤烟再生量成为目标煤烟再生量。

如图5所示，目标煤烟再生量以常数设定，与之相对，煤烟再生量基于实际的发动机运转状态进行计算，向加法器100输入各自的再生量计算偏差。偏差通过PID控制器102进行反馈PID运算处理，其输出通过滞后喷射量限幅器104限制上限值进行输出。

在煤烟堆积量少的状态下，煤烟和再生量少，滞后喷射量过多，因此，有过升温的危险性，因此，对滞后喷射量设置限幅器。限幅器的上限值例如将DPF9的入口温度设定为700℃。根据运转状态（排气流量、排气温度））应设定的滞后喷射量各异，因此，在滞后喷射量上限值图（以发动机转速、燃料喷射量为参数）106中设定上限值。

如图6所示，目标煤烟再生量的设定逻辑在步骤S1中判定滞后喷射控制是否开始，如果开始滞后喷射控制，则在步骤S2中将目标煤烟再生量设定值设为目标煤烟再生量，若滞后喷射控制没有开始，则在步骤S3中基于实际的发动机运转状态进行计算，将煤烟再生量作为目标煤烟再生量，将偏差设为零，避免PID控制器102内的积分器中的数据累积。

另外，基于实际的发动机运转状态计算出的煤烟再生量使用在图2的煤烟再生量运算中所示的计算煤烟再生量的Q部分的再生量。

根据以上的第一实施方式，基于煤烟再生量控制滞后喷射量，因此，通过大幅增加煤烟再生量而能够消除DPF温度一直过升温的问题。这样，设定目标煤烟再生量，以煤烟再生量成为该目标煤烟再生量的方式控制滞后喷射量，由此，能够实现DPF9的温度控制的适当化，其结果能够抑制过升温和油稀释的危险性。

另外，将目标煤烟再生量设为一定值，将煤烟再生量控制为一定，由此，能够抑制煤烟一直地燃烧的危险性，能够防止过升温。

另外，当DPF再生进行，堆积量减少时，在假如将DPF温度控制为一定的情况下，煤烟再生量变少，再生时间变长，油稀释的危险性提高。但是，在本实施方式中，即使DPF再生进行，由于煤烟再生量被保持为一定，所以再生时间也变短，能够抑制油稀释。

（第二实施方式）

下面，参照图7～9说明滞后喷射控制装置62的第二实施方式。

目标煤烟再生量的设定与第一实施方式不同，其它的构成与第一实施方式同样，因此，标注同一符号省略说明。

如图7所示，目标煤烟再生量根据滞后喷射开始后的再生经过时间而变化。该变化是，以在再生刚开始之后的M1阶段设定为小，在再生进行的再生中间阶段的M2阶段比M1阶段大，在再生最后阶段的M3阶段更比M2阶段的小。

在再生开始之后的M1阶段，DPF9的温度低，煤烟再生量小，因此，滞后喷射量可能过大。另外，刚刚再生之后有可能煤烟大量堆积，因此，将目标煤烟再生量减小。

另外，在再生最后阶段的M3阶段，由于再生进行，煤烟堆积量减少，所以，通过煤烟再生量变小，滞后喷射量过大。因此，继续指示滞后喷射量的上限值，过升温的危险性变高。因此，将目标煤烟再生量朝向再生最后阶段适当化，设定为比M2阶段降低的M3阶段。

另外，具体的目标煤烟再生量在再生刚开始之后，基于再生中间阶段、再生最后阶段的煤烟堆积量和DPF温度两个参数，使用式（1）和式（2）计算煤烟再生量，设为目标煤烟再生量。

下面，参照图8对具体的控制流程进行说明。

在步骤S11中，判定滞后（LP）喷射控制是否开始。在开始的情况下，进入骤S12，判定来自滞后喷射控制开始的再生经过时间是否为再生经过时间阈值以上。在没有经过阈值以上时，进入步骤S14，将目标煤烟再生量设为目标煤烟再生量第一段设定值。在步骤S12中，在经过阈值以上的情况下，进入步骤S13，将目标煤烟再生量设为目标煤烟再生量第二段设定值。

另外，在步骤S11中，在判定为没有开始滞后（LP）喷射控制的情况下，进入步骤S15，将目标煤烟再生量设定为实际的煤烟再生量。

另外，图8的流程图进行了2阶段切换的说明，但是，如图7所示，也可以是3阶段进而3阶段以上的多个阶段。另外，也可以不是多阶段，而是连续地变化，如图9所示，也可以设定与再生经过时间对应的目标煤烟再生量运算曲线108，或也可以是一次的运算式，也可以使用其运算曲线、式进行计算。能够设定与滞后喷射开始后的再生的进行对应的适当的目标再生煤烟量。

另外，不是再生经过时间，而也可以将煤烟堆积量用于切换的判断。该煤烟堆积量也可以使用图2的煤烟堆积量推测值（S的部分的输出值）并根据其煤烟堆积量的减少进行切换。

根据以上的第二实施方式，在再生开始之后，仍然有煤烟大量地堆积，因此，通过减小目标煤烟再生量，能够降低DPF的过升温的危险性。

在再生的中间阶段增大目标煤烟再生量，因此，能够缩短再生时间，能够降低油稀释的危险性。

在再生最后阶段，进一步减小目标煤烟再生量，能够抑制煤烟再生量变得过大，能够降低过升温的危险性。

因此，能够使再生温度和再生时间适当化，能够抑制过升温和油稀释的危险性。

（第三实施方式）

下面，参照图10～12说明滞后喷射控制装置62的第三实施方式。

第三实施方式的特征为，设置速率限制器110，使得在滞后喷射刚开始之后向目标煤烟再生量慢慢地变化。

其它的构成与第一实施方式同样，标注同一符号省略说明。

如图10所示，在将目标煤烟再生量的信号输入加法器100的电路中设有速率限制器110。由此，能够改善煤烟再生量的过调节，能够防止过升温。设有用实线的粗线和虚线表示的速率限制器的情况与用图11的双点划线的粗字和细字表示的不设有速率限制器的情况相比，能够改善煤烟再生量的过调节。

另外，也可以在多阶段地设定速率限制器的倾斜部。

另外，如图12所示，也可以使用煤烟堆积量（图2的煤烟堆积量推测值（S的部分的输出值）），以根据该煤烟堆积量使速率限制器的倾斜部的倾斜程度变化的方式，设置倾斜设定图表112。

通过根据煤烟堆积量设定倾斜程度，能够回避不需要使之慢慢地变化导致的由于处理时间的长期化造成的油稀释的问题。

通过这样设置速率限制器110，能够对煤烟再生量的上升率设置限制，能够防止再生开始之后的煤烟再生量的过调节，能够防止过升温。

（第四实施方式）

下面，参照图13对滞后喷射控制装置62的第四实施方式进行说明。

第四实施方式对目标煤烟再生量设定上限值。对于与第一实施方式相同的构成标注同一符号，省略说明。

如图13所示，在将目标煤烟再生量的信号输入加法器100的电路中设置选择小的一方的选择器113。即，向该选择器113输入来自目标煤烟再生量上限值设定装置114的信号，选择目标煤烟再生量上限值信号和目标煤烟再生量信号的小的一个向加法器100输入。

另外，如图13所示，在目标煤烟再生量上限值设定装置114中设置切换开关116，在切换开关116中输入作为固定值设定的目标煤烟再生量上限值信号u1。

另外，在目标煤烟再生量上限值设定装置114中设有计算煤烟再生速度的煤烟再生速度计算部118，基于DPF温度上限值和O₂流量并使用式（2）计算煤烟再生速度，在该计算出的煤烟再生速度上用累加器120累加煤烟堆积量，计算目标煤烟再生量。

而且，将该目标煤烟再生量的信号u2向切换开关116输入。

通过切换切换开关116，将基于DPF9的温度上限值求取的目标煤烟再生量上限值作为通过预先计算或试验求取的值作为一定值能够设定，另外，也可以监视DPF温度，直到到达DPF的催化剂恶化的上限值，以上升为最大限的方式调整目标煤烟再生量上限值进行设定。

即，一边监视DPF内部温度，一边调整作为煤烟再生速度计算部118的输入信号的DPF温度上限值，由此，能够将目标煤烟再生量上限值设定为到达DPF的催化剂恶化的上限值的最大限的值。

这样，在一边监视DPF温度一边设定目标煤烟量的上限值的情况下，以不产生DPF的热恶化的范围的最大限的温度设定目标煤烟量，因此，能够在未达到过升温的范围的高温度下进行再生，能够提高再生效率，因此，能够防止DPF的过升温导致的恶化，并且，能够降低油稀释。

另外，当然，也可以对于第一实施方式或第二实施方式适当组合第三实施方式和第四实施方式来实施。

工业上的可利用性

根据本发明，在废气流量减少后，即使在废气流量少的状态继续的情况下，也能够将DPF入口温度稳定地控制在目标温度，因此，适用于柴油发动机的废气净化装置中的应用。

Claims

1.一种柴油发动机的排气净化装置，在排气通路中具备捕集氧化催化剂（DOC）及排气中的煤烟（煤）的柴油机微粒过滤器（DPF），将被所述DPF捕集的煤烟再生处理，其特征在于，具备：

再生控制装置，其在所述煤烟的堆积量超过规定值时，控制升温装置使所述DPF升温至规定的目标温度附近，焚烧除去堆积了的煤烟，

该再生控制装置具有滞后喷射控制装置，该滞后喷射控制装置在燃烧室内，在不对燃烧进行贡献的时机喷射燃料，

该滞后喷射控制装置反馈控制滞后喷射量，以使由DPF再生的煤烟再生量成为目标煤烟再生量。

2.如权利要求1所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述滞后喷射控制装置基于一定量的目标煤烟再生量进行控制。

3.如权利要求1所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述滞后喷射控制装置根据滞后喷射开始后的再生经过时间使所述目标煤烟再生量进行变化，以使该变化为，在再生刚开始之后设定为小，随着再生的进行而变大，在再生最后阶段再变为小。

4.如权利要求1所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述滞后喷射控制装置根据滞后喷射开始后的煤烟堆积量使所述目标煤烟再生量进行变化，以使该变化为，在再生刚开始之后设定为小，随着再生的进行而变大，在再生最后阶段再变为小。

5.如权利要求3或4所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述目标煤烟再生量为2阶段以上的多阶段、或连续地变化。

6.如权利要求1所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，设置速率限制器，以使其在滞后喷射刚开始之后，向目标煤烟再生量慢慢变化。

7.如权利要求1所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，对所述目标煤烟再生量设定基于DPF的温度上限值而求出的目标煤烟再生量上限值。

8.如权利要求7所述的柴油发动机的排气净化装置，其特征在于，所述目标煤烟再生量上限值作为通过预先计算或试验求出的值作为一定值进行设定，或者，以检测DPF温度使之上升到DPF的催化剂恶化界限温度附近的方式进行设定。