CN103703234A - 操作柴油机以避免在柴油颗粒过滤器再生期间形成白烟的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机的排气控制设备，包括排气净化部分（11，12），所述排气净化部分布置在安装在车辆中的内燃机的排气系统中，并且收集排气中所包含的颗粒成分，并且排气中所包含的含硫化合物积聚在所述排气净化部分中。排气控制设备包括控制部件（20），所述控制部件用于估算排气净化部分（11，12）中的含硫化合物的积聚量，并且在所估算的含硫化合物的积聚量达到需要排出的量时，执行将排气净化部分（11，12）的温度升高到一温度范围的温度升高控制，在所述温度范围中，含硫化合物被排出，并且抑制在大气中产生含硫化合物的白烟。

Description

操作柴油机以避免在柴油颗粒过滤器再生期间形成白烟的方法

发明背景

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的排气控制设备和一种用于内燃机的排气控制设备的控制方法。更具体地，本发明涉及一种用于内燃机的排气控制设备，所述排气控制设备包括排气净化部分，所述排气净化部分设置在柴油机的排气系统中并且收集排气中的颗粒成分（颗粒物质（PM）），并且本发明还涉及一种用于内燃机的排气控制设备的控制方法。 

背景技术

近年来，在诸如车辆安装的发动机等的内燃机中，尤其在柴油机中，诸如柴油颗粒过滤器（DPF）等的过滤器设置在排气系统中，以便通过过滤器收集排气中所包含的颗粒成分，以减少排放到大气中的颗粒成分的量。收集在过滤器上的颗粒成分通过氧化而燃烧，从而保持过滤器的收集颗粒成分的功能。通常，这种DPF或DPF上游的排气通道设有氧化催化转化器（DOC），氧化催化转化器氧化排气中所包含的碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO），并且因此将这些物质转化成水（H₂O）和二氧化碳（CO₂）。 

另一方面，用在柴油机中的燃料和润滑油等通常包含有硫。如果燃料或润滑油中所包含的硫由于燃料燃烧而产生的含硫化合物（SOx）被吸附到DPF或DOC，则DPF的收集颗粒成分的功能或DOC的催化功能衰退。因此，在相关技术中，当诸如含硫化合物等的有毒物质被吸附到DPF或DOC时，执行移除有毒物质以便恢复催化功能的处理。在用于从毒物恢复的这个处理中，例如，DPF和DOC中的每一个通过燃料的后喷射等加热到预定的温度，以便使吸附到DPF和DOC 的有毒物质解除吸附并从DPF和DOC排出。此外，例如，在日本专利申请公开No.2006-291823（JP2006-291823A）中说明的排气控制设备中，用于从DPF和DOC排出诸如SOx等的有毒物质的温度升高处理与用于移除沉积在DPF中的颗粒成分的温度升高处理一起执行。结果，抑制了过度执行用于设置在排气系统中的DOC和DPF的温度升高处理，由此节约了用于温度升高处理的燃料。 

如果象在JP2006-291823A中所述的排气控制设备中那样降低执行用于DOC和/或DPF的温度升高处理的频率，则升高DPF和DOC的温度的机会，即移除积聚在DPF和DOC中的SOx的机会也减少，使得DPF和DOC中的SOx的积聚量必然地增加。另外，如果在进入内燃机中的进气量较小的情况下执行用于积聚有大量的SOx的DPF和DOC的温度升高处理，则从DPF和DOC排出的SOx的浓度增大，使得处于可视状态的SOx，即白烟形式的Sox被排放到大气中。此外，如果提高用于DPF和DOC的温度升高处理的执行频率以抑制产生这种白烟，则用于温度升高处理的燃料量变得较大，并且燃料效率不可避免地劣化。 

这个问题并不局限于包括设置在排气系统中的DOC和DPF的排气控制设备，而是对于所有包括诸如DPF等的排气净化部分的排气控制设备来说是常见的，其中所述排气净化部分设置在排气系统中，并且颗粒成分和含硫化合物沉积并被吸附在所述排气净化部分中。 

发明内容

本发明提供一种用于内燃机的排气控制设备，所述排气控制设备通过执行升高设置在内燃机的排气系统中的诸如DPF的排气净化部分的温度的温度升高处理而抑制产生白烟，并节约在用于排气净化部分的温度升高处理中使用的诸如燃料的温度升高能源。本发明还提供一种用于内燃机的排气控制设备的控制方法。 

本发明的第一方面涉及一种用于内燃机的排气控制设备，所述排气控制设备包括排气净化部分，所述排气净化部分布置在安装在车辆 中的内燃机的排气系统中，并且收集排气中所包含的颗粒成分，所述排气中所包含的含硫化合物积聚在所述排气净化部分中，其中，在排气控制设备中，排气被净化，并执行用于排气净化部分的再生处理。排气控制设备包括控制部件，所述控制部件用于估算排气净化部分中的含硫化合物的积聚量，并且在所估算的含硫化合物的积聚量达到需要排出的量时，执行将排气净化部分的温度升高到一温度范围的温度升高控制，在所述温度范围中，含硫化合物被排出，并且抑制在大气中产生含硫化合物的白烟。 

本发明人已经证实，排出含硫化合物的特征与积聚有含硫化合物的排气净化部分的温度相关，并且存在这样的温度范围，在所述温度范围内，含硫化合物被从排气净化部分排出，并且抑制在大气中产生含硫化合物的白烟。 

因此，在上述构造中，控制部件在排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物时执行将排气净化部分的温度升高到上述温度范围中的温度升高控制。因此，能够通过排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物来再生排气净化部分，并且同时抑制产生含硫化合物的白烟。因此，在积聚在排气净化部分中的含硫化合物的积聚量达到需要排出含硫化合物例如以便保持排气净化部分的功能的需要排出的量之前，不需要执行用于排气净化部分的温度升高控制，例如，以便维持排气净化部分的功能。因而，能够减少用于排气净化部分的温度升高控制的执行次数（频率），以便节约用于温度升高的还原剂（例如燃料）和温度升高所需的能量。结果，能够节约在用于设置在排气系统中的排气净化部分的温度升高控制中使用的温度升高能源（例如燃料），并且同时能够通过用于排气净化部分的温度升高控制抑制产生含硫化合物的白烟。 

在根据上述方面的排气控制设备中，由于用于排气净化部分的温度升高控制而排出含硫化合物的特征可以是这样的特征：其中，当排气净化部分的温度达到所述温度范围时，开始排出所述含硫化合物，并且在排气净化部分的温度超出所述温度范围之前的时间段期间，在 抑制产生白烟的低浓度状态下逐渐排出含硫化合物。 

排出含硫化合物的特征是这样的特征：其中，当排气净化部分的温度在上述温度范围内时，每单位时间从排气净化部分排出的含硫化合物的量较小，并且以抑制产生含硫化合物的白烟的浓度排出含硫化合物。另一方面，当排气净化部分的温度升高超出上述温度范围时，每单位时间排出的含硫化合物的量趋向于增加，并且趋向于产生白烟。 

因此，通过基于上述排出特征在上述温度范围内执行用于排气净化部分的温度升高控制，能够以低浓度状态从排气净化部分排出含硫化合物，并且能够准确地抑制由于排出含硫化合物而产生白烟。 

在根据上述方面的排气控制设备中，当排出含硫化合物时，控制部件可以在500℃至550℃的温度范围内执行用于排气净化部分的温度升高控制。 

本发明人已经证实，根据设置在车辆等的排气系统中的排气净化部分的一般特征和燃料等的一般特征，排出含硫化合物并准确地抑制产生含硫化合物的白烟的温度范围是约500℃至约550℃的范围。具体地，如果排气净化部分的温度低于约500℃，则具有以下倾向，即，含硫化合物在排气净化部分中不分解并且不能从排气净化部分排出积聚的含硫化合物。如果排气净化部分的温度高于约550℃，则具有以下倾向，即，含硫化合物的分解加速并且从排气净化部分排出的含硫化合物的浓度变高。 

因此，在上述构造中，通过升高排气净化部分的温度，使得当从排气净化部分排出含硫化合物时排气净化部分的温度在500C至550C的范围内，适当地实现了从排气净化部分排出含硫化合物和抑制产生白烟。 

在根据上述方面的排气控制设备中，在将要执行用于排气净化部分的温度升高控制的情况下，当排气净化部分的温度由于内燃机的高负荷运转而超出所述温度范围时，控制部件可以将所估算的含硫化合物的积聚量初始化为0。 

当内燃机处于高负荷运转状态时，设置在排气系统中的排气净化 部分的温度也由于高负荷运转状态而升高。因而，当排气净化部分的温度变高并超出上述温度范围时，在短时间内完成排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物，并且因此，推定已经排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物的大部分。 

因此，在上述构造中，当排气净化部分的温度由于内燃机的高负荷运转而超出所述温度范围时，判定已经从排气净化部分排出含硫化合物，然后将所估算的积聚量初始化。因此，不执行基于所估算的积聚量的用于排气净化部分的温度升高控制，以便避免用于温度升高的燃料等的无效消耗。这进一步促进节约燃料，并且减轻了由于用于排气净化部分的再生处理而施加在控制部件上的计算载荷等。 

在根据上述方面的排气控制设备中，当排气净化部分的温度高于或等于600℃时，控制部件可以判定排气净化部分的温度超出所述温度范围，并且可以将所估算的含硫化合物的积聚量初始化为0。 

在排出含硫化合物的特征中，当积聚有含硫化合物的排气净化部分的温度变得高于或等于约600℃时，含硫化合物的排出量急剧增加，并且基本从排气净化部分移除含硫化合物，而不依赖于排气净化部分处于温度升高状态的温度升高时间段。因此，在上述构造中，当排气净化部分的温度高于或等于约600℃时，判定已经排出积聚在排气净化部分中的所有含硫化合物，并且将所估算的积聚量初始化。因而，在满足使得能够推定排气净化部分中的含硫化合物的积聚量已经可靠地变为零的温度条件的情况下，将所估算的积聚量初始化。因此，在通过估算含硫化合物的积聚量来执行温度升高控制的过程中，能够提高估算准确度。 

在根据上述方面的排气控制设备中，在控制部件中，氧化模式和硫排出模式可以被设置为控制排气净化部分的温度升高的模式；在氧化模式中，在排气净化部分中的颗粒成分的沉积量已经达到颗粒成分的需要移除的量的情况下，通过氧化颗粒成分来从排气净化部分移除沉积在排气净化部分中的颗粒成分；在硫排出模式中，从排气净化部分排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物；并且控制部件在执行氧 化模式之前执行硫排出模式。 

通常，用于从排气净化部分移除颗粒成分所需的温度高于排出含硫化合物所需的温度，并且用于从排气净化部分移除颗粒成分所需的温度趋向于超出上述温度范围。因此，在上述构造中，氧化模式和硫排出模式被设置为用于移除颗粒成分和排出含硫化合物的模式。在通过将排气净化部分的温度升高到超出上述温度范围来执行氧化模式之前执行硫排出模式的情况下，在氧化颗粒成分时已经从排气净化部分排出含硫化合物，因而，不会导致由于排出含硫化合物而产生白烟。这使得能够准确地抑制产生白烟，并且同时保持通过移除和排出沉积和积聚在排气净化部分中的颗粒成分和含硫化合物来再生排气净化部分的功能。 

在根据上述方面的排气控制设备中，通过在控制部件在硫排出模式中将排气净化部分的温度在给定时间段内保持在所述温度范围内之后进一步升高排气净化部分的温度，控制部件可以从硫排出模式切换到氧化模式。 

在上述构造中，在硫排出模式中，排气净化部分的温度在给定时间段内被保持在上述温度范围内。因而，从排气净化部分逐渐排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物。然后，当经过例如根据含硫化合物的积聚量确定的给定时间段时，通过进一步升高排气净化部分的温度，模式从硫排出模式切换到氧化模式。因此，在排出含硫化合物之后仅通过将排气净化部分（为排出含硫化合物，该排气净化部分的温度已经升高）的温度进一步升高，能够不间断地从排气净化部分移除颗粒成分。因而，可以以逐步的方式相继地进行含硫化合物的排出和颗粒成分的移除，使得可以平稳地执行用于排气净化部分的再生处理。 

在根据上述方面的排气控制设备中，在排气净化部分的温度在硫排出模式中从所述温度范围的下限逐渐升高到所述温度范围的上限之后，控制部件可以从硫排出模式切换到氧化模式。 

在上述构造中，在硫排出模式中，排气净化部分的温度从上述温度范围的下限逐渐升高到上述温度范围的上限。在这个时间段期间， 排气净化部分中的含硫化合物的积聚量逐渐减少。此外，随着排气净化部分的温度的升高，以逐步的方式加速排出含硫化合物。然而，由于含硫化合物的积聚量随着时间减少，从排气净化部分排出的含硫化合物的量保持为基本恒定的量，并且因此，抑制产生含硫化合物的烟。此外，由于在抑制产生白烟的范围内加速排出含硫化合物，所以可以缩短排出含硫化合物所需的时间。然后，在排气净化部分的温度逐渐升高的进程中，完成含硫化合物的排出，并且在排气净化部分的温度超出上述温度范围的上限值之后，仅通过使排气净化部分的已被逐渐升高的温度略微升高，模式切换到氧化模式。因此，虽然以逐步的方式执行硫排出模式和氧化模式，但是从硫排出模式到氧化模式的切换平稳地进行，并且促进了平稳地移除沉积在排气净化部分中的颗粒成分。 

在根据上述方面的排气控制设备中，当含硫化合物的积聚量在排气净化部分中的颗粒成分的沉积量达到需要移除的量之前达到需要排出的量时，控制部件可以将通过用于排气净化部分的温度升高控制而排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物的处理作为硫排出模式中的例外处理执行。 

在上述构造中，当含硫化合物的积聚量在颗粒成分的沉积量达到需要移除的量之前达到需要排出的量时，执行用于排气净化部分的温度升高控制，以便通过使排出硫成分比移除颗粒成分优先来排出含硫化合物。因此，虽然提供了两种模式（即，氧化模式和硫排出模式）以便保持排气净化部分的功能，但是如果有必要排出含硫化合物，则在不满足用于氧化模式的执行条件的情况下从排气净化部分排出含硫化合物。这避免了含硫化合物过多地积聚在排气净化部分中的情况。因而，能够更加准确地保持排气净化部分的功能。 

在根据上述方面的排气控制设备中，控制部件可以基于内燃机中消耗的燃料量估算排气净化部分中的含硫化合物的积聚量。 

从内燃机排放到排气系统的含硫化合物的量与内燃机中消耗的燃料量相关。随着内燃机中消耗的总燃料量增加，排气净化部分中的含 硫化合物的积聚量增加。因此，在上述构造中，通过基于内燃机中消耗的燃料量估算含硫化合物的积聚量，能够准确地估算含硫化合物的积聚量，以便基于所估算的含硫化合物的积聚量准确地执行用于排气净化部分的温度升高控制。 

在根据上述方面的排气控制设备中，当排出含硫化合物时，控制部件可以根据所估算的含硫化合物的积聚量设定温度升高时间段，在所述温度升高时间段内排气净化部分的温度被保持在所述温度范围内。 

当排气净化部分的温度在排出含硫化合物时升高到上述温度范围内时，含硫化合物的总排出量与排气净化部分处于温度升高状态的温度升高时间段相关地增加。因此，如果排气净化部分在排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物所需的时间段内处于温度升高状态，则能够排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物的大部分。因此，在上述构造中，当排出含硫化合物时，根据所估算的含硫化合物的积聚量设定温度升高时间段。因而，能够设定排出积聚在排气净化部分中的含硫化合物的大部分所必需的或所必需且足够的温度升高时间段。因而，能够可靠地移除积聚在排气净化部分中的含硫化合物，并且能够进一步节约升高排气净化部分的温度所需的燃料等。 

在根据上述方面的排气控制设备中，内燃机可以是柴油机，并且排气净化部分可以包括柴油机颗粒过滤器和柴油机氧化催化剂。 

通常，在柴油机中，由于燃料燃烧而产生的颗粒成分的量较大，并且因此，柴油机设有柴油颗粒过滤器（DPF），以便在大多数情况下抑制向大气排放颗粒成分。对于这种DPF，由于燃料燃烧而沉积在DPF中的颗粒成分的量较大，并且因此，需要准确地执行用于DPF的再生处理，从而保持DPF的排气净化功能。此外，在DPF中，排气中所包含的含硫化合物积聚，使得必需从DPF周期性地移除含硫化合物，以保持DPF的功能。同样地，在随同DPF一起设置在排气系统中的柴油氧化催化剂中，含硫化合物也会积聚，使得必需从催化剂周期性地排出含硫化合物，以保持柴油机氧化催化剂的催化功能。 

在上述构造中，在DPF和柴油机氧化催化剂设置在排气系统中的布置中，能够准确地抑制产生含硫化合物的白烟，并且同时通过再生DPF和柴油机氧化催化剂来保持排气净化功能。 

本发明的第二方面涉及一种用于内燃机的排气控制设备的控制方法，所述排气控制设备包括排气净化部分，所述排气净化部分布置在安装在车辆中的内燃机的排气系统中，并且收集排气中所包含的颗粒成分，并且排气中所包含的含硫化合物积聚在所述排气净化部分中。该控制方法包括：估算积聚在排气净化部分中的含硫化合物的积聚量；判定所估算的含硫化合物的积聚量是否已经达到需要排出的量；和当判定所估算的含硫化合物的积聚量已经达到需要排出的量时，执行将排气净化部分的温度升高到一温度范围的温度升高控制，在所述温度范围中，含硫化合物被排出，并且抑制在大气中产生含硫化合物的白烟。 

附图说明

下面将参照附图将描述本发明的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在所述附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中： 

图1是示意性地示出了柴油机的总体构造的视图，所述柴油机设有根据本发明的第一实施例的用于内燃机的排气控制设备； 

图2是示出了与柴油氧化催化剂的温度相关的、每单位时间排出的含硫化合物的量的图表； 

图3A是示出了当柴油氧化催化剂的温度升高时含硫化合物的积聚量减少的示例的视图，并且图3B是示出了从柴油氧化催化剂排出的含硫化合物的量的变化的示例的视图； 

图4A是示出了受到通过这个实施例的排气控制设备进行的温度升高控制的排气净化部分的温度的变化的示例的视图，并且图4B是示出了在温度升高控制下从排气净化部分排出的含硫化合物的浓度的变化的示例的视图； 

图5A是示出了受到通过相关技术的排气控制设备进行的温度升高控制的排气净化部分的温度的变化的示例的视图，并且图5B是在温度升高控制下从排气净化部分排出的含硫化合物的浓度的变化的示例； 

图6是示出了由排气控制设备所执行的用于排气净化部分的再生程序的示例的流程图； 

图7是示出了由根据本发明的第二实施例的用于内燃机的排气控制设备所执行的用于排气净化部分的再生程序的示例的流程图；和 

图8是示出了受到通过根据本发明的第三实施例的用于内燃机的排气控制设备进行的温度升高控制的排气净化部分的温度的变化的示例的视图。 

具体实施方式

（第一实施例）以下将参照图1至图6说明根据本发明的第一实施例的用于内燃机的排气控制设备。该实施例的排气控制设备是安装在诸如汽车或类似车辆的车辆中的设备，所述车辆采用柴油机作为驱动源。 

如图1中所示，柴油机1包括多个燃烧室2，所述多个燃烧室2与柴油机的各个气缸的燃烧室相对应。每个燃烧室2都设有用于将燃料喷射到燃烧室2中的电子控制的燃料喷射阀3。 

柴油机1包括：进气歧管4，其将空气带入到柴油机1中；和排气歧管5，其将通过进气歧管4带入的空气排出到柴油机1的外部。 

进气歧管4经由减小进气阻力的进气道6连接到废气涡轮增压器7的压缩机7a的出口。压缩机7a的入口连接到空气滤清器8。 

在进气道6内布置有节气门9，所述节气门9由步进马达驱动。围绕进气道6布置有进气冷却器装置（中间冷却器）10，用于冷却在进气道6中流动的进气。柴油机冷却剂被引入到进气冷却器装置10中，以便使柴油机冷却剂冷却进气。 

排气歧管5连接到废气涡轮增压器7的废气涡轮7b的入口。连接 到废气涡轮7b的出口的排气管7c设有壳体13，所述壳体13容纳有柴油氧化催化剂11和颗粒过滤器（DPF）12，所述柴油氧化催化剂11和颗粒过滤器（DPF）12构成上述排气净化部分。壳体13的出口经由排气管7c连接到具有消音功能等的消音器14。 

容纳在壳体13中的柴油机氧化催化剂11通过碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的氧化而将排气中所包含的碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）转化成水（H₂O）和二氧化碳（CO₂）。柴油机1使用的燃料和润滑油含有硫，使得在燃料燃烧时，由硫产生含硫化合物（SOx）。如此产生的含硫化合物连同排气一起排放到排气管7c中，并且积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中。另一方面，如果柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量增大，则柴油氧化催化剂11的催化功能和DPF12的收集颗粒成分的收集功能下降。 

因此，在这个实施例中，当积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量超出预定的量时，执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理，以便保持柴油氧化催化剂11和DPF12的功能。在这个实施例中，柴油氧化催化剂11和DPF12构成排气净化部分。由于柴油氧化催化剂11和DPF12彼此相邻地设置在排气系统中，所以催化剂11的温度和过滤器12的温度以类似的方式变化。 

DPF12例如由诸如堇青石的多孔材料形成。当排气经过DPF12时，通过DPF12收集由于燃料在柴油机1中燃烧而产生且随同排气一起从排气歧管5排出的颗粒成分。当DPF12收集的颗粒成分的沉积量变大时，在DPF12中发生压力损失。因此，当DPF12中的颗粒成分的沉积量增加时，压力损失在DPF12的上游侧与DPF12的下游侧之间产生压差。如果压差增大，即，如果颗粒成分的沉积量增加，则DPF12中的压力损失阻止排气流动，使得燃料效率等劣化。因此，在这个实施例中，当DPF12中的颗粒成分的沉积量变得等于或大于预定量时，执行移除沉积在DPF12中的颗粒成分的再生处理，以便抑制燃料效率等的劣化。 

此外，在DPF12的下游侧的位置处附装有用于检测经过DPF12 的排气的温度的温度传感器18。再者，壳体13设有压差传感器19，用于检测在DPF12的排气上游侧与排气下游侧之间的压差。温度传感器18和压差传感器19的输出信号被输入到控制部件20，用于通过升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度而执行用于催化剂11和DPF12的再生处理。控制部件20电连接到燃料喷射阀3和燃料添加装置15，所述燃料添加装置15设置在排气歧管5的聚合部分的出口处，以便将例如燃料或类似物的添加剂添加到流入排气歧管5中的排气。此外，控制部件20还电连接到用于驱动节气门9的步进马达。 

燃料喷射阀3通过燃料供给管16连接到燃料储器，即，所谓的共轨17。从能够改变排出量的电子控制类型的燃料泵P向共轨17供给燃料，并且供给到共轨17中的燃料通过对应的燃料供给管16供给到各个燃料喷射阀3。 

控制部件20基于从燃料喷射阀3输入的信号计算柴油机1中的燃料消耗量，即，在柴油机1中燃烧的燃料量。此外，控制部件20计算与燃料消耗量相关地产生的含硫化合物的产生量，并且基于所计算出的含硫化合物的产生量估算积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量。基于估算值，控制部件20监测柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量。 

在这个实施例中，如果所估算的含硫化合物的积聚量超出预定的需要排出的量，则控制部件20通过用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制来执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理。 

例如，通过由燃料添加装置15将燃料喷射到排气系统中、通过燃料喷射阀3所进行的后喷射等而将燃料添加到设置在排气管7c上的壳体13中，执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制。 

此外，需要排出的量被设定为例如能够保持氧化碳氢化合物（HC）和一氧化碳（CO）的柴油氧化催化剂11的氧化功能的范围内的最大值。因而，通过在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量达到需要排出的量之后执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的 再生处理，能够防止由温度过度升高所导致的柴油氧化催化剂11和DPF12的熔化损失等。此外，这减少了执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理（其消耗用于升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度所需的温度升高能源，例如燃料）的次数（或频率），使得能够提高燃料效率。 

此外，控制部件20基于从压差传感器19输入的信号估算DPF12中的颗粒成分的沉积量。然后，如果所估算的颗粒成分的沉积量超出预定的需要移除的量，则控制部件20执行用于DPF12的温度升高控制，直到DPF12的温度达到颗粒成分的燃烧温度为止。由于这个控制，执行用于DPF12的再生处理，在所述用于DPF12的再生处理中，燃烧并且移除沉积在DPF12中的颗粒成分，因此，例如，可以抑制发生由颗粒成分的沉积所导致的DPF12的堵塞。 

例如，也通过由燃料添加装置15将燃料喷射到排气系统中而将燃料添加到设置在排气管7c上的壳体13中、通过燃料喷射阀3所进行的后喷射等等来执行用于DPF12的温度升高控制。 

需要移除的量被设定为例如这样的范围内的最大值，在所述范围内，即使DPF12被加热到颗粒成分的燃烧温度，沉积在DPF12中的颗粒成分也不立即燃烧，并且因此DPF12没有被过度加热。因而，通过在DPF12中的颗粒成分的沉积量达到需要移除的量之后执行用于DPF12的再生处理，可以防止由DPF12的过度加热或温度过度升高所导致的DPF12的熔化损失等。同时，这减少了执行用于DPF12的再生处理的次数（或频率），所述用于DPF12的再生处理消耗升高温度的能源，例如燃料。因此，可以提高燃料效率。 

因而，在柴油机1中，通过用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理保持柴油氧化催化剂11和DPF12的排气净化功能。因而，由于燃料燃烧所产生的排气在排气在穿过柴油氧化催化剂11和DPF12时被净化之后通过消音器14排放到大气中。 

以下将参照图2以及图3A和图3B说明从柴油氧化催化剂11和DPF12排出含硫化合物的特征。图2示出了每单位时间积聚在柴油氧 化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的排出量与例如柴油氧化催化剂11的温度之间的关系。如图2中所示，当柴油氧化催化剂11的温度例如低于约500℃时，含硫化合物不从柴油氧化催化剂11排出。 

当柴油氧化催化剂11的温度在约500℃至550℃的范围内时，呈现出这样的特征，即，含硫化合物以低浓度状态稳定地排出。然而，当柴油氧化催化剂11的温度升高超出约500℃至550℃的范围时，并且尤其当柴油氧化催化剂11的温度变得高于或等于约600℃时，呈现出这样的特征，即，每单位时间排出的含硫化合物的量急剧增加。因此，如果柴油氧化催化剂11的温度升高到约600℃或超出约600℃，则积聚在柴油氧化催化剂11中的含硫化合物全部被排出。应注意的是，呈现出上述特征的约600℃的温度也是使沉积在DPF12（其与柴油氧化催化剂11一起设置在壳体13中）中的颗粒成分燃烧所需的温度。 

图3A示出了含硫化合物在柴油氧化催化剂11的不同温度下的积聚量的变化的示例。如图3A中所示，沉积在柴油氧化催化剂11中的含硫化合物的量与柴油氧化催化剂11的温度相关地减少。 

在图3A中，柴油氧化催化剂11的温度例如为约300℃时发生的含硫化合物的积聚量的变化的示例被示出为第一变化示例L1。在第一变化示例L1中的温度条件下，含硫化合物的积聚量基本保持不变。 

柴油氧化催化剂11的温度为约500℃时发生的含硫化合物的积聚量的变化的示例被示出为第二变化示例L2。在第二变化示例L2中的温度条件下，含硫化合物的积聚量逐渐减少（时间段T2）。柴油氧化催化剂11的温度为约550℃时发生的含硫化合物的积聚量的变化的示例被示出为第三变化示例L3。同样，在第三变化示例L3中的温度条件下，含硫化合物的积聚量逐渐减少（时间段T3）。 

柴油氧化催化剂11的温度为约600℃时发生的含硫化合物的积聚量的变化的示例被示出为第四变化示例L4。在第四变化示例L4中的温度条件下，含硫化合物的积聚量在较短的时间段内急剧减少（时间段T4）。 

与图3A相对应的图3B示出了从柴油氧化催化剂11排出的含硫化合物的量的变化。如图3B中示出，当柴油氧化催化剂11的温度例如为约500℃时，在时间段T2内排出低浓度的含硫化合物。因而，积聚在柴油氧化催化剂11中的含硫化合物的全部量（S2）被逐渐排出。 

相比之下，当柴油氧化催化剂11的温度为约600℃时，积聚在柴油氧化催化剂11中的含硫化合物的全部量（S4=S2）在时间段T4（T4<<T2）内全部排出。结果，当柴油氧化催化剂11的温度高于或等于约600℃时，从柴油氧化催化剂11排出高浓度状态的含硫化合物，这会导致在大气中产生白烟。 

需要注意的是，从柴油氧化催化剂11排出含硫化合物的上述特征与从DPF12排出含硫化合物的特征基本相同。因而，在这个实施例中，通过基于排出含硫化合物的特征执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的不同的温度升高控制，在抑制产生含硫化合物的白烟的同时执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理。 

接下来，在上述先决条件下，将参照图4A和图4B说明这个实施例的用于内燃机的排气控制设备的操作和效果。如图4A中所示，这个实施例中的控制部件20例如在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量达到需要排出的量并且DPF12中的颗粒成分的沉积量达到需要移除的量时执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理。 

当执行再生处理时，首先，执行升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度的温度升高控制，以便使柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高到约500℃。然后，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度在给定时间段Ta内保持在约500℃。因而，在移除积聚在DPF12中的颗粒成分之前，执行硫排出模式，在所述硫排出模式中，仅排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物。 

在这个硫排出模式中，例如，通过温度传感器18检测在柴油氧化催化剂11和DPF12的沿着排气流动方向的下游位置处的排气的温度，并且基于温度传感器18的输出估算柴油氧化催化剂11和DPF12 的温度。然后，执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制，以便使柴油氧化催化剂11和DPF12的所估算的温度保持在约500^℃。 

例如，通过所谓的后喷射，即，通过在为了驱动柴油机1而将燃料喷射到柴油机1的燃烧室2中之后将少量的燃料喷射到柴油机1的燃烧室2中使得该少量的燃料不燃烧而是被从燃烧室2直接排出，控制部件20升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度。控制部件20例如通过使用燃料添加装置15也将燃料添加到柴油氧化催化剂11的上游的排气中。结果，添加到排气的燃料被供给到柴油氧化催化剂11和DPF12，因而，燃料在柴油氧化催化剂11中或在DPF12中燃烧，以便加热柴油氧化催化剂11和DPF12。因而，与柴油氧化催化剂11一起设置在壳体13中的DPF12也被加热。 

在这种情况下，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度保持在约500℃。因此，如图4B中所示，从柴油氧化催化剂11和DPF12排出的含硫化合物的浓度降低，使得可以降低排放到大气中的含硫化合物的浓度，并且因此抑制产生含硫化合物的白烟。 

应注意的是，在这个实施例中，根据柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量确定硫排出模式的执行时间，即，温度升高时间段Ta，在所述温度升高时间段Ta内柴油氧化催化剂11和DPF12处于温度升高状态。此外，温度升高时间段Ta被设定为在排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的所有含硫化合物的时间段范围内的最短时间段。例如，基于柴油机1中的燃料消耗量，即，基于通过燃料喷射阀3供给到柴油机1中并在柴油机1中消耗的燃料量，计算用于设定温度升高时间段Ta的柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量。 

然后，如图4A中所示，在经过如上所述确定的温度升高时间段Ta之后，即，在通过用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制完成含硫化合物的排出之后，例如通过上述后喷射或通过燃料添加装置15，进一步增加添加到柴油氧化催化剂11和DPF12的燃料量， 即，进一步增加燃料的添加量。由此，在定时t1之后，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度从约500℃升高至例如约600℃。因而，执行用于移除沉积在DPF12中的颗粒成分的氧化模式，以便通过燃烧和氧化颗粒成分而移除沉积在DPF12中的颗粒成分（时间段Tb）。即，在氧化模式中，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度保持在约600℃。 

此时，由于在执行氧化模式之前执行硫排出模式，已经完成了积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的排出。因此，如图4B中所示，从柴油氧化催化剂11和DPF12排出的含硫化合物的浓度是约0%。因而，在DPF12被加热到移除颗粒成分的温度的同时，抑制排出高浓度的含硫化合物，并且因此抑制在大气中产生含硫化合物的白烟。 

然后，当例如因为由压差传感器19检测到的DPF12的排气上游侧与排气下游侧之间的压差已经变得小于或等于预定值而判断颗粒成分的移除已经完成时，结束经由燃料喷射阀3或燃料添加装置15将燃料添加到排气系统，并且从而结束氧化模式。这样，结束用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理。 

另一方面，如图5A中所示，在相关技术的用于内燃机的排气控制设备中，当移除沉积在DPF12中的颗粒成分时，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度被升高到移除颗粒成分所需的约600℃的温度，而不考虑排出含硫化合物的特征。结果，在图5B中所示的时间段Tc期间，高浓度的含硫化合物以白烟的形式排放到大气中。 

接下来，将参照图6说明由这个实施例的控制部件20所执行的硫排出模式和氧化模式的执行程序。如图6中所示，在柴油机1启动运转之后，在步骤S11中判定柴油氧化催化剂11和DPF12的温度是否例如高于或等于超出500℃至550℃的温度范围的上限值的（约600℃的）温度T0，在所述500℃至550℃的温度范围内抑制产生白烟。即，判定柴油氧化催化剂11和DPF12的温度是否已经由于柴油机1的高负荷运转等而被例如从柴油机1排出的排气升高。 

然后，如果柴油氧化催化剂11和DPF12的温度高于或等于约 600℃（在步骤S11中为否），则判定已经完成积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的排出，并且将含硫化合物的积聚量的估算值Sm初始化为“0”（步骤S13）。 

另一方面，如果柴油氧化催化剂11和DPF12的温度低于约600℃（在步骤中S11为是），则根据柴油机1中消耗的燃料量，将值ΔSm增加到含硫化合物的积聚量的估算值Sm（步骤S12）。 

之后，基于例如通过压差传感器19获得的检测结果计算DPF12中的颗粒成分的沉积量的估算值PMm（步骤S14）。随后，判定在步骤S14中计算出的估算值PMm是否大于或等于需要移除的量PM0（步骤S15）。如果估算值PMm大于或等于需要移除的量PM0，则判定关于含硫化合物的估算值Sm是否大于或等于需要排出的量S0（步骤S16）。 

然后，如果关于含硫化合物的估算值Sm大于或等于需要排出的量S0（在步骤S16中为是），则执行硫排出模式，然后将估算值Sm暂时初始化为“0”，并且通过进一步升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度来执行氧化模式（步骤S17至步骤S19）。在执行氧化模式之后，将关于DPF12中的颗粒成分的估算值PMm初始化为“0”（步骤S20）。例如根据在步骤S12中所计算出的含硫化合物的积聚量的估算值Sm，将硫排出模式中的温度升高时间段（即，柴油氧化催化剂11和DPF12处于硫排出模式中的温度升高状态的时间段）设定为在排出由估算值Sm指示的量的所有含硫化合物的时间段范围中的最短时间段。 

如果在步骤S16中判定关于含硫化合物的估算值Sm小于需要排出的量S0，则判定不必排出含硫化合物，并且仅执行氧化模式，而且在执行氧化模式之后，将估算值PMm初始化为“0”（步骤S19和S20）。 

如果在步骤S15中判定关于颗粒成分的估算值PMm小于需要移除的量PM0，则既不执行硫排出模式也不执行氧化模式，并且在关于颗粒成分的估算值PMm变得大于或等于需要移除的量PM0之前重复步骤S11至步骤S15。 

如上所述，利用根据这个实施例的用于内燃机的排气控制设备， 能够实现以下有益效果。（1）当柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量的估算值Sm达到需要排出的量S0时，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度通过温度升高控制而升高到这样的温度范围，在所述温度范围中，排出含硫化合物并且抑制在大气中产生含硫化合物的白烟。因此，在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量达到需要排出的量S0之前，不需要执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制。这减少了升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度的次数。因此，可以减少用于升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度的燃料量。此外，当排出积聚的含硫化合物时，在上述温度范围内升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度，以便能够抑制在大气中产生含硫化合物的白烟。因而，能够通过用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制来减少用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制的燃料量，并且同时抑制产生白烟。 

（2）通过考虑到以下因素来执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制：由于温度升高控制而从柴油氧化催化剂11和DPF12排出含硫化合物的特征为这样的特征：其中，当柴油氧化催化剂11和DPF12的温度达到所述温度范围时开始排出含硫化合物，并且在柴油氧化催化剂11和DPF12的温度超出所述温度范围之前的时间段期间，含硫化合物在抑制产生含硫化合物的白烟的低浓度状态下逐渐排出。因而，积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物以低浓度排出，并且精确地抑制产生所排出的含硫化合物的白烟。 

（3）当排出含硫化合物时，控制部件20在500℃至550℃的温度范围内执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制。因而，在使排出的含硫化合物的浓度稳定的温度条件下排出含硫化合物，并且以优选的方式既实现了适当地排出含硫化合物，又实现了抑制产生白烟。 

（4）在将要通过控制部件20执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制的情况下，当柴油氧化催化剂11和DPF12的温度由于柴油机1的高负荷运转而超出约500℃到约550℃的温度范围时， 将含硫化合物的积聚量的估算值Sm初始化为“0”。因此，当因为柴油氧化催化剂11和DPF12的温度超出所述温度范围而判断已经完成含硫化合物的排出时，不执行根据估算值Sm的温度升高控制，以便避免不必要地使用用于温度升高的燃料等。这进一步节约了燃料，并且减小由于用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理而施加在控制部件20上的计算载荷。 

（5）当柴油氧化催化剂11和DPF12的温度由于柴油机1的高负荷运转而高于或等于约600℃时，判定柴油氧化催化剂11和DPF12的温度超出所述温度范围，并且将估算值Sm初始化。因此，当柴油氧化催化剂11和DPF12的温度高于或等于约600℃时，判定已经全部排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物，并且不执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制。因而，当通过估算含硫化合物的积聚量来执行温度升高控制时，可以提高估算的准确度，并且能够根据所估算的结果准确地执行温度升高控制。 

（6）作为通过控制部件20执行的模式，提供两个模式，即，氧化模式和硫排出模式，并且在执行氧化模式之前执行硫排出模式。因此，当执行氧化模式时，已经完成排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物，使得不产生排出的含硫化合物的白烟。因而，能够准确地抑制产生白烟并且同时通过执行DPF12的温度升高控制而从DPF12移除颗粒成分。 

（7）在硫排出模式中，控制部件20将柴油氧化催化剂11和DPF12的温度在给定时间段内保持在约500℃（其在上述温度范围内），然后通过进一步升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度而从硫排出模式切换到氧化模式。因而，从柴油氧化催化剂11和DPF12逐渐排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物。此外，这使得能够在排出含硫化合物之后仅通过进一步加热DPF12（其温度已经升高，用于排出含硫化合物）来不间断地移除颗粒成分。因此，可以以逐步的方式相继地进行含硫化合物的排出和颗粒成分的移除，以便可以平稳地执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理。 

（8）基于柴油机1中消耗的燃料量来确定柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量的估算值Sm。因而，能够准确地估算与燃料消耗量相关的含硫化合物的积聚量，并且能够基于所估算的含硫化合物的积聚量准确地执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制。 

（9）当排出含硫化合物时，根据含硫化合物的积聚量的估算值Sm设定柴油氧化催化剂11和DPF12的温度被保持在上述温度范围内的温度升高时间段。因此，能够设定对于排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的大部分所必需的或所必需并且足够的温度升高时间段。因而，能够可靠地移除积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物，并且能够进一步节约升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度所需的燃料等。 

（10）作为内燃机，采用了柴油机1，并且作为排气净化部分采用了柴油氧化催化剂11和DPF12。因而，在DPF12和柴油氧化催化剂11设置在排气系统中的构造中，能够通过再生DPF12和柴油氧化催化剂11来准确地抑制产生含硫化合物的白烟，并且同时保持排气净化功能。 

（第二实施例）接下来，将说明根据本发明的第二实施例的用于内燃机的排气控制设备。将主要参照与上述图6相对应的图7说明第一实施例与第二实施例之间的不同。根据第二实施例的排气控制设备的基本构造与第一实施例的排气控制设备的基本构造基本相同，并且与第一实施例的那些基本相同的元件在图7中由相同的附图标记指示，并且以下将省略冗余的说明。 

如图7中所示，在第二实施例中，如果在步骤S15中判定关于颗粒成分的估算值PMm小于需要移除的量PM0，则在步骤S21中判定关于含硫化合物的估算值Sm是否大于或等于需要排出的量S0。 

然后，如果判定关于含硫化合物的估算值Sm大于或等于需要排出的量S0（在步骤S21中为是），则例外地执行例外硫排出处理（其为硫排出模式中的处理），尽管颗粒成分的量还没有达到需要移除的量 PM0（步骤S22）。在例外硫排出处理中，与硫排出模式中一样，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度根据含硫化合物的积聚量的估算值Sm被保持在约500℃和约550℃的温度范围内。在经过根据估算值Sm的温度升高时间段之后，停止升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度，再次执行步骤S15，并且执行后续的步骤。同样地，当在步骤S21中判定关于含硫化合物的估算值Sm小于需要排出的量S0时，再次执行步骤S15，并且执行后续的步骤。 

如上所述，利用根据第二实施例的用于内燃机的排气控制设备，能够实现上述有益效果（1）至（10），并且能够实现以下有益效果。（11）作为在硫排出模式中的例外处理，当含硫化合物的积聚量的估算值Sm在DPF12中的颗粒成分的沉积量达到需要移除的量PM0之前达到需要排出的量S0时，通过用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制执行排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的处理。因此，虽然提供了两种模式，即，氧化模式和硫排出模式，但是如果排出含硫化合物变得必要，则在不满足用于氧化模式的执行条件的情况下促进排出含硫化合物。这避免了含硫化合物过度积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的情况。因而，能够更加准确地保持柴油氧化催化剂11和DPF12的功能。 

（第三实施例）接下来，将说明根据本发明的第三实施例的用于内燃机的排气控制设备。将主要参照图8说明第一实施例与第三实施例之间的不同。根据第三实施例的排气控制设备的基本构造与第一实施例的排气控制设备的基本构造基本相同，并且与第一实施例的那些元件基本相同的元件在图8中由相同的附图标记表示，并且以下将省略冗余的说明。 

如图8中所示，这个实施例的控制部件20例如在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量达到需要排出的量并且DPF12中的颗粒成分的沉积量达到需要移除的量时执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的再生处理。 

当执行这个实施例中的再生处理时，首先通过执行升高柴油氧化 催化剂11和DPF12的温度的温度升高控制而将柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高到约500℃。然后，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度从约500℃逐渐升高到约550℃（时间段Td）。因而，在移除积聚在DPF12中的颗粒成分之前，执行仅排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的硫排出模式。 

在这个实施例中，由于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度逐渐升高，所以缩短了排出所需的温度升高时间段，并且同时从柴油氧化催化剂11和DPF12排出的含硫化合物保持在抑制产生含硫化合物的白烟的低浓度。因此，在这个实施例中，能够在比第一实施例短的时间内完成硫排出模式（时间段Td<时间段Ta）。例如，基于以上参照图2所示的根据柴油氧化催化剂11（和DPF12）的温度的含硫化合物的每单位时间的排出量和含硫化合物的积聚量的估算值Sm，确定硫排出模式的执行时间。 

然后，例如，在经过根据含硫化合物的积聚量的温度升高时间段（时间段Td）之后，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度从约550℃进一步升高到约600℃，然后执行氧化模式（时间段Tb）。在这个实施例中，由于当完成执行硫排出模式时柴油氧化催化剂11和DPF12的温度已经升高到约550℃，所以能够通过使柴油氧化催化剂11和DPF12的温度仅升高约50℃而从硫排出模式切换到氧化模式。 

因而，也在这个实施例中，通过以逐步的方式执行硫排出模式和氧化模式来排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物并且移除沉积在DPF12中的颗粒成分。 

如上所述，利用根据这个实施例的用于内燃机的排气控制设备，能够实现上述有益效果（1）至（6）和（8）至（10），并且能够实现代替效果（7）的以下有益效果。 

（7A）在柴油氧化催化剂11和DPF12的温度通过硫排出模式从约500℃逐渐升高到约550℃之后，模式从硫排出模式切换到氧化模式。因此，缩短了排出含硫化合物所需的时间，并且模式从硫排出模式平稳地切换到氧化模式。 

（其它实施例）也可以以如下的其它形式实施上述实施例。在第一实施例中，在硫排出模式中，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度在给定时间段内保持在处于上述温度范围内的约500℃。然而，本发明并不局限于这种构造。柴油氧化催化剂11和DPF12的温度在硫排出模式中升高的温度可以设定为处于约500℃到约550℃的温度范围内的任何温度。例如，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度可以保持在约550℃。 

虽然在上述实施例中，通过添加从燃料喷射阀3或从燃料添加装置15喷射的燃料来加热柴油氧化催化剂11和DPF12。然而，本发明并不局限于这种构造。例如，可以在柴油氧化催化剂11的输入侧处设置专门用于将燃料添加到柴油氧化催化剂11和DPF12的燃料添加阀。此外，为柴油氧化催化剂11和DPF12添加的还原剂并不局限于燃料，并且可以是任何材料，只要该材料能够加速排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物或加速移除积聚在DPF12中的颗粒成分即可。 

在上述实施例中，通过添加还原剂来升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度。然而，本发明并不局限于这种构造。例如，可以在柴油氧化催化剂11和DPF12的上游设置电加热器或电热塞。在这种构造中，通过激活电加热器或电热塞，可以加热将流入柴油氧化催化剂11或DPF12中的排气，使得在经过加热的排气流到所述柴油氧化催化剂11或DPF12中时加热柴油氧化催化剂11和DPF12。在这种情况下，当在含硫化合物的积聚量达到需要排出的量之后排出含硫化合物时，通过使用电加热器或电热塞在上述温度范围内执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制。因而，节约用于激活电加热器或电热塞所需的温度升高能量。 

在上述实施例中，作为硫排出模式的执行时间，温度升高时间段Ta被设定为排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的所有含硫化合物的时间段范围内的最短时间段。然而，本发明并不局限于这种构造。可以在比如上所述被设定为最短时间段的温度升高时间段Ta长 的时间（时间段）内执行硫排出模式，以便确保可靠地排出含硫化合物。简言之，硫排出模式的执行时间（温度升高时间段）可以被设定为任何时间（任何时间段），只要在执行时间（温度升高时间段）内排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的所有含硫化合物即可。此外，就硫排出模式的执行时间而言，可以确定允许排出由需要排出的量S0指示的量的所有含硫化合物的时间，并且这个确定的时间可以用作固定的执行时间。 

在上述实施例中，基于柴油机1中消耗的燃料量确定柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量的估算值Sm。然而，本发明并不局限于这种构造。例如，柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的积聚量的估算值Sm可以基于流入到柴油氧化催化剂11和DPF12中的排气的流量、柴油机1的运转状态、柴油机1的运转时间等来确定。 

在第一实施例中，在柴油氧化催化剂11和DPF12的温度在硫排出模式中在给定时间段内保持在处于上述温度范围内的约500℃之后，通过进一步升高柴油氧化催化剂11和DPF12的温度而使模式从硫排出模式切换到氧化模式。在第三实施例中，在柴油氧化催化剂11和DPF12的温度在硫排出模式中从约500℃逐渐升高到约550℃之后，模式从硫排出模式切换到氧化模式。然而，本发明并不局限于这种构造。在硫排出模式中，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度可以以任何方式在预定的时间段内保持在约500℃到约550℃的范围内。例如，柴油氧化催化剂11和DPF12的温度可以在约500℃至约550℃范围内升高或降低。 

在上述实施例中，当柴油氧化催化剂11和DPF12的温度由于柴油机1的高负荷运转而已经高于或等于600℃时，含硫化合物的积聚量的估算值Sm被初始化。然而，本发明并不局限于这种构造。当判断将要完成排出积聚在柴油氧化催化剂11和DPF12中的含硫化合物的大部分时，在柴油氧化催化剂11和DPF12的温度超出上述温度范围的上限值的条件下，可以初始化估算值Sm。可以考虑例如柴油氧 化催化剂11和DPF12的规格和柴油机1所使用的燃料的特性来设定用作初始化估算值Sm的条件的柴油氧化催化剂11和DPF12的温度。 

在上述实施例中，当排出含硫化合物时，控制部件20在500℃至550℃的温度范围内执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制。然而，本发明并不局限于这种构造。执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制时采用的温度范围可以例如是低于约500℃的温度范围或是高于或等于约551℃的温度范围，只要在所述温度范围内能够保持含硫化合物由于温度升高而以抑制产生含硫化合物的白烟的低浓度状态逐渐排出的特征即可。 

在上述实施例中，通过考虑以下因素执行用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制：由于用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制而排出含硫化合物的特征是这样的特征：其中，当柴油氧化催化剂11和DPF12的温度达到所述温度范围时开始排出含硫化合物，并且在柴油氧化催化剂11和DPF12的温度超出所述温度范围之前的时间段期间，含硫化合物以抑制产生含硫化合物的白烟的低浓度状态逐渐排出。温度升高控制并不局限于上述实施例中的温度升高控制。用于柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高控制可以以任何方式执行，只要该温度升高控制将柴油氧化催化剂11和DPF12的温度升高到排出含硫化合物并且抑制在大气中产生含硫化合物的白烟的温度范围中即可。 

在上述实施例中，设置在壳体13中的柴油氧化催化剂11和DPF12用作排气净化部分。然而，本发明并不局限于这种构造。受到温度升高控制的排气净化部分可以是任何排气净化部分，只要该排气净化部分收集排气中的颗粒成分并且含硫化合物积聚在排气净化部分中即可。例如，排气净化部分可以仅是DPF。 

在上述实施例中，柴油机1用作内燃机。然而，本发明并不局限于这种构造。上述排气控制设备可以设置成用于任何内燃机，只要由于发动机中的燃料燃烧而产生颗粒成分和含硫化合物即可。 

Claims (14)

1.一种用于内燃机的排气控制设备，所述排气控制设备包括排气净化部分（11，12），所述排气净化部分布置在安装在车辆中的所述内燃机的排气系统中，并且收集排气中所包含的颗粒成分，所述排气中所包含的含硫化合物积聚在所述排气净化部分中，其中，在所述排气控制设备中，净化排气并执行用于所述排气净化部分（11，12）的再生处理，其特征在于，所述排气控制设备包括：

控制部件（20），所述控制部件用于估算所述排气净化部分（11，12）中的所述含硫化合物的积聚量，并且在所估算的所述含硫化合物的积聚量达到需要排出的量时执行将所述排气净化部分（11，12）的温度升高到一温度范围的温度升高控制，在所述温度范围中，所述含硫化合物被排出，并且抑制在大气中产生所述含硫化合物的白烟。

2.根据权利要求1所述的排气控制设备，其中，由于用于所述排气净化部分（11，12）的所述温度升高控制而排出所述含硫化合物的特征为这样的特征：其中，当所述排气净化部分（11，12）的温度达到所述温度范围时开始排出所述含硫化合物，并且在所述排气净化部分（11，12）的温度超出所述温度范围之前的时间段期间，以抑制产生白烟的低浓度状态逐渐排出所述含硫化合物。

3.根据权利要求1或2所述的排气控制设备，其中，在排出所述含硫化合物时，所述控制部件（20）在500℃-550℃的温度范围内执行用于所述排气净化部分（11，12）的所述温度升高控制。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的排气控制设备，其中，在将要执行用于所述排气净化部分（11，12）的所述温度升高控制的情况下，当所述排气净化部分（11，12）的温度由于所述内燃机的高负荷运转而超出所述温度范围时，所述控制部件（20）将所估算的所述含硫化合物的积聚量初始化为0。

5.根据权利要求4所述的排气控制设备，其中，当所述排气净化部分（11，12）的温度高于或者等于600℃时，所述控制部件（20）判定所述排气净化部分（11，12）的温度超出所述温度范围，并将所估算的所述含硫化合物的积聚量初始化为0。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的排气控制设备，其中:

在所述控制部件（20）中，氧化模式和硫排出模式被设置为控制所述排气净化部分（11，12）的温度升高的模式；

在所述氧化模式中，在所述排气净化部分（11，12）中的所述颗粒成分的沉积量已经达到所述颗粒成分的需要移除的量的情况下，通过氧化所述颗粒成分来从所述排气净化部分（11，12）移除沉积在所述排气净化部分（11，12）中的所述颗粒成分；

在所述硫排出模式中，从所述排气净化部分（11，12）排出积聚在所述排气净化部分（11，12）中的所述含硫化合物；并且

所述控制部件（20）在执行所述氧化模式之前执行所述硫排出模式。

7.根据权利要求6所述的排气控制设备，其中，通过在所述控制部件（20）在所述硫排出模式中将所述排气净化部分（11，12）的温度在给定时间段内保持在所述温度范围内之后进一步升高所述排气净化部分（11，12）的温度，所述控制部件（20）从所述硫排出模式切换到所述氧化模式。

8.根据权利要求6所述的排气控制设备，其中，在所述排气净化部分（11，12）的温度在所述硫排出模式中从所述温度范围的下限逐渐升高到所述温度范围的上限之后，所述控制部件（20）从所述硫排出模式切换到所述氧化模式。

9.根据权利要求7或8所述的排气控制设备，其中，在所述氧化模式中，所述控制部件（20）将所述排气净化部分（11，12）的温度保持在600℃。

10.根据权利要求6-9中的任一项所述的排气控制设备，其中，当所述含硫化合物的积聚量在所述排气净化部分（11，12）中的所述颗粒成分的沉积量达到所述需要移除的量之前达到所述需要排出的量时，所述控制部件（20）将通过用于所述排气净化部分（11，12）的所述温度升高控制而排出积聚在所述排气净化部分（11，12）中的所述含硫化合物的处理作为所述硫排出模式中的例外处理执行。

11.根据权利要求1-10中的任一项所述的排气控制设备，其中，所述控制部件（20）基于所述内燃机中消耗的燃料量来估算所述排气净化部分（11，12）中的所述含硫化合物的积聚量。

12.根据权利要求1-11中的任一项所述的排气控制设备，其中，在排出所述含硫化合物时，所述控制部件（20）根据所估算的所述含硫化合物的积聚量设定温度升高时间段，在所述温度升高时间段中，所述排气净化部分（11，12）的温度保持在所述温度范围内。

13.根据权利要求1-12中的任一项所述的排气控制设备，其中，所述内燃机是柴油发动机，并且所述排气净化部分（11，12）包括柴油颗粒过滤器和柴油氧化催化剂。

14.一种用于内燃机的排气控制设备的控制方法，所述排气控制设备包括排气净化部分（11，12），所述排气净化部分布置在安装在车辆中的所述内燃机的排气系统中，并且收集排气中所包含的颗粒成分，所述排气中所包含的含硫化合物积聚在所述排气净化部分中，其特征在于，所述控制方法包括：

估算积聚在所述排气净化部分（11，12）中的所述含硫化合物的积聚量；

判定所估算的所述含硫化合物的积聚量是否已经达到需要排出的量；和

当判定所估算的所述含硫化合物的积聚量已经达到所述需要排出的量时，执行将所述排气净化部分（11，12）的温度升高到一温度范围的温度升高控制，在所述温度范围中，所述含硫化合物被排出，并且抑制在大气中产生所述含硫化合物的白烟。

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