CN107023353A

CN107023353A - 内燃机的排气净化装置

Info

Publication number: CN107023353A
Application number: CN201710044298.XA
Authority: CN
Inventors: 梅本寿丈; 森俊博
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2017-01-19
Publication date: 2017-08-08
Also published as: JP6394616B2; RU2653720C1; JP2017129105A; US20170211442A1; DE102017200863A1

Abstract

本发明涉及内燃机的排气净化装置，其包含颗粒过滤器和电子控制单元。颗粒过滤器被配置在内燃机的排气通道内。颗粒过滤器以对废气中的颗粒状物质进行捕集的方式构成。电子控制单元以如下方式构成：为了减少颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量，以使颗粒过滤器的温度上升至预先设定的PM去除温度的方式来对内燃机进行控制，从而执行颗粒状物质去除控制；在判断为颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在预先设定的设定捕集量以下时，为了减少颗粒过滤器的灰尘附着量而以使颗粒过滤器的温度上升至预先设定的灰尘脱离温度并使颗粒过滤器的温度保持在灰尘脱离温度以上的方式来对内燃机进行控制，从而执行灰尘脱离控制。灰尘脱离温度为适合于灰尘转换为氧化钙的温度。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。

背景技术

已知一种如下的内燃机的排气净化装置，其将用于对废气中所包含的颗粒状物质进行捕集的颗粒过滤器配置在内燃机排气通道内。然而，随着堆积在颗粒过滤器上的颗粒状物质的量增多，颗粒过滤器的压力损失会变大。当颗粒过滤器的压力损失变大时，有可能会造成内燃机输出降低。因此，在该排气净化装置中采用了如下方式，即，当颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量增多时，实施使颗粒过滤器的温度上升并保持的PM去除控制，并由此将颗粒状物质氧化去除。

但是，废气中还包含被称为灰尘的不燃性成分，并且该灰尘与颗粒状物质一起被捕集到颗粒过滤器中。然而，即使实施PM去除控制，灰尘也不会燃烧或气化。即，灰尘不会从颗粒过滤器上被去除而是会残留在颗粒过滤器上。因而，即使执行PM去除控制，也无法充分地恢复颗粒过滤器的压力损失。

因此，公知有一种如下的内燃机的排气净化装置，其使被捕集到颗粒过滤器上的灰尘微粒化，并由此使灰尘从颗粒过滤器穿过而从颗粒过滤器中被去除(例如，参照特表2014-520226)。在该排气净化装置中，在颗粒过滤器上被负载有固体酸，并且该固体酸的酸强度与亚硫酸的酸强度相比而较高、且与硫酸的酸强度相比而较低。此外，为了使灰尘微粒化，从而使流入颗粒过滤器的废气中的氧浓度暂时性地降低，并且使颗粒过滤器的温度暂时性地升高。如果灰尘从颗粒过滤器穿过而从颗粒过滤器上被去除，则能够抑制由灰尘所引起的颗粒过滤器的压力损失增大。

发明内容

然而，在日本特表2014-520226的排气净化装置中固体酸是不可或缺的，并且装置复杂而成本较高。本发明提供一种通过廉价且简单的结构来抑制由灰尘所引起的颗粒过滤器的压力损失增大的排气净化装置。

本发明的一个方式所涉及的内燃机的排气净化装置包含颗粒过滤器与电子控制单元。所述颗粒过滤器被配置在所述内燃机的排气通道内。所述颗粒过滤器以对废气中的颗粒状物质进行捕集的方式而构成。所述电子控制单元以如下方式而构成：(i)为了减少所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量，而以使所述颗粒过滤器的温度上升至预先设定的颗粒物去除温度的方式来对所述内燃机进行控制，从而执行颗粒物去除控制；和(ii)在判断为所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在预先设定的设定捕集量以下时，为了减少所述颗粒过滤器的灰尘附着量，而以使所述颗粒过滤器的温度上升至预先设定的灰尘脱离温度并且使所述颗粒过滤器的温度保持在所述灰尘脱离温度以上的方式来对所述内燃机进行控制，从而执行灰尘脱离控制，其中，所述灰尘脱离温度为适合于将所述灰尘转换为氧化钙的温度。

由此能够通过廉价且简单的结构来抑制由灰尘所引起的颗粒过滤器的压力损失增大。

以下，参照附图来对本发明的示例性实施例的特征、有益效果、技术方案和工业意义进行描述，其中，相同的数字表示相同的元件。

附图说明

图1为内燃机的整体图。

图2A为NO_X吸留还原催化剂的催化剂载体的表面部分的剖视图。

图2B为NO_X吸留还原催化剂的催化剂载体的表面部分的剖视图。

图3A为表示颗粒过滤器上的灰尘的状态的模式图。

图3B为表示颗粒过滤器上的灰尘的状态的模式图。

图4A为表示颗粒状物质捕集量的增加量dQPMi的映射的图。

图4B为表示颗粒状物质捕集量的减少量dQPMr的映射的图。

图5A为表示灰尘附着量的增加量dQAi的映射的图。

图5B为表示灰尘附着量的减少量dQAr的映射的图。

图6为对依据了本发明的实施例进行说明的时序图。

图7A为表示PM去除控制以及灰尘脱离控制的执行正时的时序图。

图7B为表示PM去除控制以及灰尘脱离控制的执行正时的时序图。

图8为表示颗粒状物质捕集量推断值QPM的计算程序的流程图。

图9为表示灰尘附着量推断值QA的计算程序的流程图。

图10为PM去除控制程序的流程图。

图11为灰尘脱离控制程序的流程图。

图12为对依据了本发明的其他实施例进行说明的时序图。

图13为对依据了本发明的其他实施例进行说明的时序图。

图14为表示依据了本发明的又一个其他实施例的排气后处理装置的图。

图15为表示氧化碳浓度CCOX的变化的时序图。

图16为表示基准氧化碳浓度CCOXR的映射的图。

图17为表示氧化碳浓度差dCCOX的变化的时序图。

图18为表示依据了本发明的又一个其他实施例的排气后处理装置的图。

图19为表示前后差压dPF的变化的时序图。

图20为表示依据了本发明的又一个其他实施例的排气后处理装置的图。

图21为对图20所示的实施例进行说明的时序图。

图22为对依据了本发明的又一个其他实施例进行说明的时序图。

图23为表示图22所示的实施例的灰尘脱离控制程序的流程图。

具体实施方式

如参照图1，则1表示压燃式内燃机的主体、2表示各个气缸的燃烧室、3表示用于分别向各个燃烧室2内喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀、4表示进气歧管、5表示排气歧管。进气歧管4经由进气导管6而与排气涡轮增压器7的压缩机7c的出口连结，且压缩机7c的入口经由进气导入管8而依次与空气流量计9以及空气滤清器10连结。在进气导管6内配置有电控式节气门11，并且进气导管6内还配置有对流过进气导管6内的吸入空气进行冷却的冷却装置12。另一方面，排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7t的入口连结，并且排气涡轮7t的出口与排气后处理装置20连结。

各个燃料喷射阀3经由燃料供给管13而与共轨14连结，并且该共轨14经由电控式的喷出量可变的燃料泵15而与燃料罐16连结。燃料罐16内的燃料通过燃料泵15而被供给到共轨14内，并且被供给到共轨14内的燃料经由各个燃料供给管13而被供给到燃料喷射阀3。另外，共轨14上安装有对共轨14内的燃料压力进行检测的燃料压力传感器(未图示)，并且基于来自燃料压力传感器的信号而对燃料泵15的燃料喷出量进行控制，以使共轨14内的燃料压力与目标压力一致。在图1所示的实施例中，该燃料由轻油构成。在未图示的其他实施例中，内燃机由火花点火式内燃机构成。在这种情况下，燃料由汽油构成。

排气歧管5与进气歧管4经由废气再循环(以下称为EGR)通道17而被相互连结，并且在EGR通道17内配置有电控式EGR控制阀18。此外，在EGR通道17周围配置有用于对流过EGR通道17内的EGR气体进行冷却的冷却装置19。

排气后处理装置20具备与排气涡轮7t的出口连结的排气管21，该排气管21与催化剂22的入口连结。该催化剂22具有对废气中的SO_X进行捕捉的功能。催化剂22的出口经由排气管23而与壁流型颗粒过滤器24的入口连结。颗粒过滤器24的出口与排气管25连结。

电子控制单元(ECU)30由数字式计算机组成，并且具备经由双向母线31而被相互连接的ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微处理器)34、输入端口35以及输出端口36。在排气管23上安装有用于对流入颗粒过滤器24的废气的温度进行检测的温度传感器26。流入颗粒过滤器24的废气的温度表示颗粒过滤器24的温度。空气流量计9以及温度传感器26的输出电压分别经由对应的AD转换器37而被输入到输入端口35。此外，在加速踏板39上连接有生成与加速踏板39的踩踏量成比例的输出电压的负载传感器40，且负载传感器40的输出电压经由对应的AD转换器37而被输入到输入端口35。而且，在输入端口35上连接有曲轴例如每旋转30度时产生输出脉冲的曲轴转角传感器41。在CPU34中，基于来自曲轴转角传感器41的输出脉冲而计算出内燃机转速。另一方面，输出端口36经由对应的驱动电路38而分别与燃料喷射阀3、节气门11的驱动装置、燃料泵15、以及EGR控制阀18连接。另外，电子控制单元30构成了PM去除单元以及灰尘脱离单元。

图2A以及图2B图示了颗粒过滤器24的结构。另外，图2A表示颗粒过滤器24的主视图，图2B表示颗粒过滤器24的侧面剖视图。如图2A以及图2B所示，颗粒过滤器24呈蜂窝结构，并且所述颗粒过滤器24具备相互平行而延伸的多个排气流通通道71i、71o和使这些排气流通通道71i、71o相互隔开的隔壁72。在图2A以及图2B所示的实施例中，排气流通通道71i、71o通过上游端被开放而下游端被栓73d闭塞的废气流入通道71i和上游端被栓73u闭塞而下游端被开放的废气流出通道71o构成。另外，在图2A中，附加斜影线的部分表示栓73u。因而，废气流入通道71i以及废气流出通道71o经由薄壁的隔壁72而被交替地配置。换言之，废气流入通道71i以及废气流出通道71o被配置为，各个废气流入通道71i被四个废气流出通道71o包围且各个废气流出通道71o被四个废气流入通道71i包围。在未图示的其他实施例中，排气流通通道通过上游端以及下游端被开放的废气流入通道和上游端被栓闭塞而下游端被开放的废气流出通道构成。

隔壁72由多孔材料、例如堇青石、碳化硅、氮化硅、二氧化锆、二氧化钛、氧化铝、氧化硅、莫来石、锂铝硅酸盐(Lithium aluminum silicate)、磷酸锆这种陶瓷而形成。因此，如图2B中由箭头标记所示，废气首先流入废气流入通道71i内，接着从周围的隔壁72内通过而流向相邻的废气流出通道71o内。通过这样的方式，隔壁72构成了废气流入通道71i的内周面。

在隔壁72的两个侧面以及细孔内表面上负载有具有氧化功能的催化剂。具有氧化功能的催化剂由铂Pt、铑Rh、钯Pd这种贵金属构成。在未图示的另一个实施例中，具有氧化功能的催化剂由包含铈Ce、镨Pr、钕Nd、镧La这种贱金属的复合氧化物构成。在未图示的另一个实施例中，催化剂由贵金属以及复合氧化物的组合而构成。

另一方面，催化剂22呈蜂窝结构，并且所述催化剂22具备通过薄壁的基材而被相互分离并且相互平行地延伸的多个排气流通通道。在该基材中，经由例如由氧化铝组成的载体而负载有催化剂成分。在依据了本发明的实施例中，催化剂22由NO_X吸留还原催化剂形成。NO_X吸留还原催化剂22包含贵金属催化剂以及碱性层。在依据了本发明的实施例中，作为贵金属催化剂可以使用选自铂Pt、铑Rh、以及钯Pd中的至少一种元素，并且作为构成碱性层的成分可以使用选自例如钾K、钠Na、以及铯Cs这种碱金属，钡Ba以及钙Ca这种碱土类元素，镧系元素这种稀土类元素，以及银Ag、铜Cu、铁Fe以及铱Ir这种可向NO_X提供电子的金属中的至少一种元素。

当将被供给到进气通道、燃烧室2、以及排气通道内的与某个位置相比靠上游的排气通道内的空气以及燃料之比称作该位置处的废气的空燃比，并且作为包含吸收以及吸附双方的用语而使用吸留这一用语时，碱性层实施NO_X的吸留释放作用，即，当流入的废气的空燃比为过稀时对NO_X进行吸留，而当流入的废气中的氧浓度降低时对所吸留的NO_X进行释放。

即，将作为贵金属催化剂而使用铂Pt并且作为构成碱性层的成分而使用钡Ba的情况作为示例而进行说明时，当流入废气的空燃比为过稀时、即流入废气中的氧浓度较高时，流入废气中所包含的NO在铂Pt上被氧化而成为NO₂。如上述方式而被生成的NO₂以及流入废气中的NO₂接着通过从铂被提供电子而成为NO₂ ^-。该NO₂ ^-接着以硝酸根离子NO₃ ^-的形态而扩散到碱性层内从而成为硝酸盐。以此方式NO_X以硝酸盐的形态被吸收到碱性层内。另外，还存在NO以及NO₂通过吸附而暂时性地被保持在碱性层中的情况。

另一方面，如果在NO_X以硝酸盐的形态而被碱性层吸收时流入废气的空燃比被设为过浓，则为了使流入废气中的氧浓度降低反应将会逆向(NO₃ ^-→NO₂)进行，于是碱性层内的硝酸根离子NO₃ ^-以NO₂的形态而从碱性层被释放。接着，被释放的NO₂通过流入废气中所包含的还原剂例如HC、CO、H₂、N₂而被还原。如上述方式，NO_X吸留还原催化剂22被构成为，在流入废气的空燃比为过稀时对NO_X进行吸留，而在流入废气的空燃比成为过浓时将所吸留的NO_X释放并且将所释放的NO_X还原为N₂。

在内燃机主体1中，在氧过剩的条件下实施燃烧。因此，由于流入NO_X吸留还原催化剂22中的废气的空燃比为过稀，因此这时废气中的NO_X将被吸留到NO_X吸留还原催化剂22内。然而，随着时间的经过，被吸留在NO_X吸留还原催化剂22中的NO_X量将变多。于是，在依据了本发明的实施例中，为了将NO_X从NO_X吸留还原催化剂22中释放出，从而使流入NO_X吸留还原催化剂22中的废气的空燃比暂时性地被切换为过浓。

废气中还包含有SO_X，该SO_X在流入废气的空燃比为过稀时以硫酸盐BaSO₄的形态而被吸留到NO_X吸留还原催化剂22内。即，NO_X吸留还原催化剂22具有对废气中的SO_X进行捕捉的功能。然而，硫酸盐BaSO₄难以稳定地分解，而仅仅将废气的空燃比设为过浓的情况下硫酸盐BaSO₄不会被分解而会以原形态而残留。另一方面，在使NO_X吸留还原催化剂22的温度上升至SO_X释放温度的状态下将流入NO_X吸留还原催化剂22中的废气的空燃比设为过浓时，SO_X将从NO_X吸留还原催化剂22中被释放出。于是，在依据了本发明的实施例中，为了使SO_X从NO_X吸留还原催化剂22释放出，从而使NO_X吸留还原催化剂22的温度上升至SO_X排出温度且保持在SO_X排出温度，并且使流入NO_X吸留还原催化剂22中的废气的空燃比暂时性地被切换为过浓。另外，SO_X排出温度为例如600℃。

另外，在依据了本发明的实施例中，为了将向NO_X吸留还原催化剂22流入的流入废气的空燃比切换为过浓，从而在燃烧膨胀行程或者排气行程中将与用于获得内燃机输出的主燃料不同的、追加的燃料进行喷射。该追加的燃料几乎不会产生内燃机输出，而是在燃烧室2、NO_X吸留还原催化剂22上游的排气通道、或NO_X吸留还原催化剂22中燃烧。在未图示的另一个实施例中，为了使流入NO_X吸留还原催化剂22的流入废气的空燃比切换为过浓，从而二次性地从被配置在NO_X吸留还原催化剂22上游的排气通道内的燃料添加阀向废气中添加燃料。

此外，在依据了本发明的实施例中，为了使NO_X吸留还原催化剂22的温度上升，从而在燃烧膨胀行程或排气行程中从燃料喷射阀3将追加的燃料进行喷射。在未图示的另一个实施例中，为了使NO_X吸留还原催化剂22的温度上升，从而二次性地从被配置在NO_X吸留还原催化剂22上游的排气通道内的燃料添加阀向废气中添加燃料。

而且，废气中主要还包含由固体碳而形成的颗粒状物质。该颗粒状物质被捕集到颗粒过滤器24上。由于如上所述在内燃机主体1中是在氧过剩的条件下实施燃烧，因此颗粒过滤器24会处于氧化环境下。此外，在颗粒过滤器24上负载有具有氧化功能的贵金属催化剂。其结果为，被捕集到颗粒过滤器24上的颗粒状物质依次被氧化。然而，当每单位时间内被捕集的颗粒状物质的量与每单位时间内被氧化的颗粒状物质的量相比而较多时，被捕集到颗粒过滤器24上的颗粒状物质的量将随着内燃机运转时间的经过而增大。

因此，在依据了本发明的实施例中，为了减少颗粒过滤器24的颗粒状物质捕集量而实施PM去除控制，所述PM去除控制使颗粒过滤器24的温度上升至预先设定的PM去除温度并保持在PM去除温度。其结果为，颗粒过滤器24上的颗粒状物质被去除，从而颗粒过滤器24的压力损失被降低。另外，PM去除温度为例如610℃左右。

在依据了本发明的实施例中，为了使颗粒过滤器24的温度上升，从而在膨胀行程或排气行程中从燃料喷射阀3喷射追加的燃料。在未图示的另一个实施例中，为了使颗粒过滤器24的温度上升，从而二次性地从被配置在颗粒过滤器24上游的排气通道内的燃料添加阀向废气中添加燃料。

但是，废气中还包含灰尘，该灰尘也与颗粒状物质一起被捕集到颗粒过滤器24上。本申请发明人还确认到该情况下的灰尘主要由碳酸钙CaCO₃形成。钙Ca来自于内燃机润滑油，碳C来自于燃料。即，内燃机润滑油流入燃烧室2内而进行燃烧，从而润滑油中的钙Ca通过与燃料中的碳C进行结合而生成碳酸钙CaCO₃。或者，在燃烧室2内所生成的氧化钙CaO被捕集到颗粒过滤器24上，接着该氧化钙CaO在颗粒过滤器24上与废气中的二氧化碳CO₂反应，从而生成碳酸钙CaCO₃。

然而，即使实施PM去除控制，灰尘也不会燃烧或者不会气化。即，灰尘不会从颗粒过滤器24上被去除而是残留在颗粒过滤器24上。在该情况下，灰尘如在图3A中由A所示那样，以对废气流入通道71i的内周面71is进行覆盖的方式而附着在内周面71is上。其结果为，因灰尘而使颗粒过滤器24的压力损失增大。

在该情况下，灰尘以颗粒的形态流入颗粒过滤器24内，并且堆积在内周面71is上。随着内周面71is上的灰尘的量增多，粒状的灰尘彼此相互结合，从而成为层的形态。在这个过程中，灰尘与隔壁72通过例如锚定而相互卡合，其结果为，灰尘的层牢固地附着在内周面71is上。因此，即使例如废气的流动作用到灰尘上，灰尘从内周面71is上脱离也比较困难。

另一方面，当使灰尘保持在高温时，灰尘会转换为氧化钙CaO。即，当使作为灰尘的碳酸钙CaCO₃保持为高温时，碳酸钙CaCO₃被分解为氧化钙CaO和二氧化碳CO₂，从而作为气体的二氧化碳CO₂从灰尘的层被释放出。其结果为，灰尘的粒径变小，并且灰尘的层的密度降低。其结果为，灰尘彼此的结合以及灰尘与隔壁72之间的卡合被削弱。此外，氧化钙CaO的结合能与碳酸钙CaCO₃的结合能相比而较高。在离子结晶中，结合能较高的材料与结合能较低的材料相比而较硬。因此，当碳酸钙CaCO₃转换为氧化钙CaO时，灰尘变硬，并且灰尘的层变脆。因而，灰尘能够容易地从内周面71is上脱离。这一点可以通过本申请发明人的实验而被确认到。

因此，在依据了本发明的实施例中，为了减少颗粒过滤器24的灰尘附着量而实施灰尘脱离控制，所述灰尘脱离控制使颗粒过滤器24的温度上升至预先设定的灰尘脱离温度并且保持在灰尘脱离温度。在该情况下，灰尘脱离温度为适合于将灰尘转换为氧化钙CaO的温度。其结果为，能够抑制由灰尘导致的颗粒过滤器24的压力损失增大。

在实施了灰尘脱离控制时，从废气流入通道71i的内周面71is上脱离的灰尘A将如图3B所示，通过流过废气流入通道71i内的废气而被移动至废气流入通道71i的纵深部71ir。在该情况下，在纵深部71ir处还存在灰尘A附着在内周面71is上的情况。然而，这样的灰尘A几乎不会对颗粒过滤器24的压力损失造成影响。

灰尘脱离温度、即适合于将灰尘转换为氧化钙CaO的温度为例如450℃以上。但是，当灰尘脱离温度较低时，使灰尘脱离控制结束所需的时间将变长。另一方面，当灰尘脱离温度过高时，存在颗粒过滤器24的温度上升所需的每单位时间的燃料量过多、或者NO_X吸留还原催化剂22或颗粒过滤器24损坏的可能性。因此，灰尘脱离温度优选为约620℃以上且约800℃以下，更优选为约650℃。在依据了本发明的实施例中，灰尘脱离温度被设定为约650℃。在依据了本发明的实施例中，由于如上所述PM去除温度为约610℃，因此灰尘脱离温度被设定为，与PM去除温度相比而较高。

另一方面，上述的灰尘的分解反应通过颗粒过滤器24上的具有氧化功能的催化剂而被促进。然而，当颗粒过滤器24上被捕集有大量的颗粒状物质时，灰尘难以与具有氧化功能的催化剂接触。其结果为，灰尘的分解反应会变得困难，因此，灰尘从内周面71is上脱离会变得困难。

因此，在依据了本发明的实施例中，对颗粒过滤器24的颗粒状物质捕集量是否在预先设定的设定捕集量以下进行判断，并且在判断为颗粒过滤器24的颗粒状物质捕集量在设定捕集量以下时实施灰尘脱离控制。其结果为，灰尘切实地从内周面71is上脱离。

在依据了本发明的实施例中，被捕集到颗粒过滤器24上的颗粒状物质的量基于内燃机运转状态而被推断出。具体而言，颗粒状物质捕集量推断值QPM利用下式而被计算出。在下式中，dQPMi表示每单位时间的颗粒状物质捕集量的增加量，dQPMr表示每单位时间的颗粒状物质捕集量的减少量。QPM＝QPM+dQPMi-dQPMr

颗粒状物质捕集量的增加量dQPMi基于内燃机运转状态、即例如内燃机负载L以及内燃机转速Ne而被计算出。在依据了本发明的实施例中，内燃机负载L通过加速踏板39的踩踏量来表示。增加量dQPMi作为内燃机负载L以及内燃机转速Ne的函数而以图4A所示的映射的形态被预先存储于ROM32内。另一方面，颗粒状物质捕集量的减少量dQPMr基于内燃机运转状态、即例如颗粒过滤器24的温度TF以及流入颗粒过滤器24内的废气量Ge而被计算出。在依据了本发明的实施例中，废气量Ge通过吸入空气量来表示。减少量dQPMr作为过滤器温度TF以及废气量Ge的函数而以图4B所示的映射的形态被预先存储于ROM32内。

在此基础之上，当颗粒状物质捕集量推断值QPM超过预先设定的第一PM设定值QPM1时，开始实施PM去除控制。当实施PM去除控制时，颗粒状物质捕集量推断值QPM将减少。当颗粒状物质捕集量推断值QPM成为预先设定的第二PM设定值QPM2以下时，结束PM去除控制。

此外，在依据了本发明的实施例中，附着在颗粒过滤器24上的灰尘的量基于内燃机运转状态而被推断出。具体而言，灰尘附着量推断值QA利用下式而被计算出。在下式中，dQAi表示每单位时间的灰尘附着量的增加量，dQAr表示每单位时间的灰尘附着量的减少量。

QA＝QA+dQAi-dQAr

灰尘附着量的增加量dQAi基于内燃机运转状态、即例如内燃机负载L以及内燃机转速Ne而被计算出。增加量dQAi作为内燃机负载L以及内燃机转速Ne的函数而以图5A所示的映射的形态被预先存储于ROM32内。另一方面，灰尘附着量的减少量dQAr基于内燃机运转状态、即例如颗粒过滤器24的温度TF以及流入颗粒过滤器24内的废气量Ge、颗粒状物质捕集量推断值QPM而被计算出。减少量dQAr作为过滤器温度TF、废气量Ge以及颗粒状物质捕集量推断值QPM的函数而以图5B所示的映射的形态被预先存储于ROM32内。

在此基础上，当灰尘附着量推断值QA超过预先设定的第一灰尘设定值QA1、且颗粒状物质捕集量推断值QPM在与上述的设定捕集量相对应的第三PM设定值QPM3以下时，开始实施灰尘脱离控制。因此，如果概念性地进行表述，则为对颗粒过滤器24的灰尘附着量是否多于预先设定的第一设定附着量进行判断，并且在判断为颗粒过滤器24的颗粒状物质捕集量在设定捕集量以下且颗粒过滤器24的灰尘附着量多于第一设定附着量时，实施灰尘脱离控制。在依据了本发明的实施例中，在基于内燃机运转状态而计算出的灰尘附着量推断值QA大于第一灰尘设定值QA1时，判断为颗粒过滤器24的灰尘附着量多于第一设定附着量。此外，在基于内燃机运转状态而计算出的颗粒状物质捕集量推断值QPM为第三PM设定值QPM3以下时，判断为颗粒过滤器24的颗粒状物质捕集量在设定捕集量以下。

当实施灰尘脱离控制时，灰尘附着量推断值QA将减少。当灰尘附着量推断值QA成为预先设定的第二灰尘设定值QA2以下时，结束灰尘脱离控制。因此，如果概念性地进行表述，则为对在灰尘脱离控制中灰尘附着量是否成为预先设定的第二设定附着量以下进行判断，并且当判断为在灰尘脱离控制中灰尘附着量成为第二设定附着量以下时，结束灰尘脱离控制。在依据了本发明的实施例中，在基于内燃机运转状态而计算出的灰尘附着量推断值QA在第二灰尘设定值QA2以下时，判断为颗粒过滤器24的灰尘附着量在第二设定附着量以下。

即，如图6所示，在时间ta1处颗粒状物质捕集量推断值QPM超过第一PM设定值QPM1时，开始实施PM去除控制。其结果为，过滤器温度TF上升至PM去除温度TFPM并维持在PM去除温度TFPM。在该情况下，流入颗粒过滤器24的流入废气的空燃比AFE被维持为与理论空燃比AFS相比而过稀并且稍微降低。

当实施PM去除控制时，颗粒状物质捕集量推断值QPM将减少。接下来，在时间ta2处颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第二PM设定值QPM2以下时，PM去除控制结束。在依据了本发明的实施例中，第二PM设定值QPM2为零。

此外，在依据了本发明的实施例中，第三PM设定值QPM3被设定为与第二PM设定值QPM2相等。因此，在时间ta2处颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第三PM推断值QPM3以下。另一方面，在时间ta2处灰尘附着量推断值QA与第一灰尘设定值QA1相比而较大。因此，在时间ta2处，开始实施灰尘脱离控制。即，过滤器温度TF进一步上升至灰尘脱离温度TFA并维持在灰尘脱离温度TFA。在该情况下，废气的空燃比AFE维持在与理论空燃比AFS相比为过稀且进一步降低。另外，在灰尘脱离控制中流入到颗粒过滤器24中的颗粒状物质立即被氧化去除。因此，在灰尘脱离控制中颗粒状物质捕集量推断值QPM被维持为零。

当实施灰尘脱离控制时，灰尘附着量推断值QA将减少。接下来，在时间ta3处灰尘附着量推断值QA成为第二灰尘设定值QA2以下时，灰尘脱离控制结束。即，过滤器温度TF恢复到原来的温度，并且废气的空燃比AFE恢复到原来的空燃比。

在图6所示的示例中，在灰尘脱离控制中过滤器温度TF被保持为灰尘脱离温度TFA以上的时间dtA，与在PM去除控制中过滤器温度TF被保持为PM去除温度TFPM以上的时间dtPM相比而较长。这是因为，从碳酸钙CaCO₃向氧化钙CaO的转换在短时间内无法充分地进行。即，在图6所示的示例中，在灰尘脱离控制中即使将过滤器温度TF保持在与PM去除温度TFPM相比而较高的温度TFA，但在该保持时间dtA为与PM去除控制的保持时间dtPM为相同程度或者与之相比而较短的情况下，也难以充分地发挥灰尘的脱离作用。另外，如果考虑到在将灰尘脱离温度TFA设为较低时能够使灰尘脱离控制的保持时间dtA延长，并且在将灰尘脱离温度TFA设定为较高时能够使保持时间dtA缩短，则也可以看作为，在图6所示的示例中以使灰尘脱离控制的保持时间dtA长于PM去除控制的保持时间dtPM的方式而对灰尘脱离温度TFA进行了设定。在未图示的另一个实施例中，灰尘脱离温度TFA被设定为约800℃，灰尘脱离控制的保持时间dtA被设定为与PM去除控制的保持时间dtPM相比而较短。换句话说，在该另一个实施例中，以使灰尘脱离控制的保持时间dtA短于PM去除控制的保持时间dtPM的方式来对灰尘脱离温度TFA进行了设定。

在依据了本发明的实施例中，当颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第二PM设定值QPM2以下时结束PM去除控制，当颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第三PM设定值QPM3以下时开始实施灰尘脱离控制。此外，第二PM设定值QPM2与第三PM设定值QPM3互为大致相等。因此，在依据了本发明的实施例中，当PM去除控制结束时，将会开始实施灰尘脱离控制。或者，也可以看作为，当PM去除控制结束时，判断为颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在设定捕集量以下。总而言之，由于当颗粒过滤器24的温度较高时开始实施灰尘脱离控制，因此能够有效地使颗粒过滤器24的温度上升。

但是，每单位时间内被捕集到颗粒过滤器24上的灰尘的量与每单位时间内被捕集到颗粒过滤器24中的颗粒状物质的量相比相当少。因此，实施灰尘脱离控制的频率与实施PM去除控制的频率相比而较低。即，如图7A所示，在每实施多次PM去除控制时，实施一次灰尘脱离控制。在未图示的另一个实施例中，在每实施一次PM去除控制时，实施一次灰尘脱离控制。

另一方面，由于灰尘脱离控制的保持时间比较长，因此存在因某些理由而使灰尘脱离控制被中断的可能。在该情况下，在颗粒过滤器24的灰尘附着量推断值大于第二灰尘设定值QA2的状态下，灰尘脱离控制被停止。因此，在依据了本发明的实施例中，接着在颗粒过滤器24的颗粒状物质捕集量推断值QPM成为了第三PM设定值QPM3以下时，即使颗粒过滤器的灰尘附着量推断值QA小于第一灰尘设定值QA1，也实施灰尘脱离控制。即，如图7B中由X所示那样，在灰尘脱离控制被中断时，如由Y所表示的那样，在接下来的PM去除控制结束时，灰尘脱离控制被再次开始实施。其结果为，能够可靠地抑制由灰尘引起的颗粒过滤器24的压力损失增大。另外，在被再次开始实施的灰尘脱离控制中，当灰尘附着量推断值QA成为第二灰尘设定值QA2以下时，结束灰尘脱离控制。

图8图示了依据了本发明的实施例的颗粒状物质捕集量推断值QPM的计算程序。该程序以每隔预先设定的设定时间的中断的方式而被反复执行。参照图8，在步骤100中利用图4A以及图4B的映射而分别计算出颗粒状物质捕集量的增加量dQPMi以及减少量dQPMr。在接下来的步骤101中，计算出颗粒状物质捕集量推断值QPM(QPM＝QPM+dQPMi-dQPMr)。

图9图示了依据了本发明的实施例的灰尘附着量推断值QA的计算程序。该例行程序以每隔预先设定的设定时间的中断的方式而被反复执行。参照图9，在步骤200中利用图5A以及图5B的映射而分别计算出灰尘附着量的增加量dQAi以及减少量dQAr。在接下来的步骤201中，计算出灰尘附着量推断值QA(QA＝QA+dQAi-dQAr)。

图10图示了依据了本发明的实施例的PM去除控制的执行程序。该程序以每隔预先设定的设定时间的中断的方式而被反复执行。参照图10，在步骤300中对标记XPM是否被设定进行判断。标记XPM在应当执行PM去除控制时被设定(XPM＝1)，而在除此以外的情况下被清零(XPM＝0)。在标记XPM被清零时接着进入步骤301，并且对颗粒状物质捕集量推断值QPM是否大于第一PM设定值QPM1进行判断。当QPM≤QPM1时结束处理循环。当QPM＞QPM1时接着进入步骤302，并对标记XPM进行设定(XPM＝1)。

当标记XPM被设定时，从步骤300进入步骤303并执行PM去除控制。在接下来的步骤304中，对颗粒状物质捕集量推断值QPM是否为第二PM设定值QPM2以下进行判断。当QPM＞QPM2时结束处理循环。当QPM≤QPM2时接着进入步骤305，并结束PM去除控制。在接下来的步骤306中将标记XPM清零(XPM＝0)。

图11图示了依据了本发明的实施例的灰尘附着控制的执行程序。该程序以每隔预先设定的设定时间的中断的方式而被反复执行。参照图11，在步骤400中对标记XA是否被设定进行判断。标记XA在应当执行灰尘脱离控制时被设定(XA＝1)，而在除此以外的情况下被清零(XA＝0)。当标记XA被清零时接着进入步骤401，并对灰尘附着量推断值QA是否大于第一灰尘设定值QA1进行判断。当QA≤QA1时结束处理循环。当QA＞QA1时接着进入步骤402，并对标记XA进行设定(XA＝1)。

当标记XA被设定时，从步骤400进入步骤403并对颗粒状物质捕集量推断值QPM是否为第三PM设定值QPM3以下进行判断。当QPM＞QPM3时结束处理循环。当QPM≤QPM3时接着进入步骤404，并执行灰尘脱离控制。在接下来的步骤405中对灰尘附着量推断值QA是否在第二灰尘设定值QA2以下进行判断。当QA＞QA2时结束处理周期。当QA≤QA2时接着进入步骤406，并结束灰尘脱离控制。在接下来的步骤407中将标记XA清零(XA＝0)。

另外，当灰尘脱离控制被中断时标记XA将被维持在被设定了的状态。因此，在之后图11的程序被执行时，从步骤400进入步骤403，并且若颗粒状物质捕集量推断值QPM在第三PM设定值QPM3以下，则再次开始实施灰尘脱离控制。

接下来，对依据了本发明的其他实施例进行说明。在上述的实施例中，第三PM设定值QPM3被设定为与第二PM设定值QPM2大致相等。相对于此，在依据了本发明的其他实施例中，第三PM设定值QPM3被设定为大于第二PM设定值QPM2。在该情况下的PM去除控制以及灰尘脱离控制有两种思考方式。参照图12以及图13分别对这些思考方式进行说明。

首先，在图12所示的实施例中，在时间tb1处颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第二PM设定值QPM以下时，结束PM去除控制。在图12中，在PM去除控制结束之后，灰尘脱离控制还未开始的情况下的颗粒状物质捕集量推断值QPM由虚线来表示。由该虚线所表示的颗粒状物质捕集量推断值QPM从时间tb1起逐渐地增大，而当成为时间tb2时则会成为第三PM设定值QPM3以上。即，在从时间tb1起至时间tb2为止的期间ARP中，颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第三PM设定值QPM3以下。因此，无需在PM去除控制结束之后立即开始灰尘脱离控制，只要在期间ARP内开始灰尘脱离控制便能够可靠地使灰尘脱离。在图12所示的实施例中，在期间ARP内的时间tb3处开始实施灰尘脱离控制。换句话说，当PM去除控制结束且经过了延迟时间dtD之后，开始实施灰尘脱离控制。该情况下的颗粒状物质捕集量推断值QPM在图12中由实线来表示。另外，如果将延迟时间dtD设为零，则与图6所示的实施例相同。

另一方面，在图13所示的实施例中，在实施PM去除控制的时间tc1处，颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第三PM设定值QPM3以下。这时，虽然颗粒状物质捕集量推断值QPM大于第二PM设定值QPM2，但PM去除控制被中断或结束，而开始实施灰尘脱离控制。另外，在灰尘脱离控制中，颗粒过滤器24上的颗粒状物质也被氧化去除。因此，即使开始实施灰尘脱离控制，颗粒状物质捕集量推断值QPM也会继续减少，并接着在时间tc2处达到第二PM设定值QPM2、即零。

图14图示了依据了本发明的另一个其他实施例。在图14所示的实施例中，在排气管25内设置有用于对从颗粒过滤器24流出的废气中的氧化碳(一氧化碳CO以及二氧化碳CO₂)的浓度进行检测的氧化碳浓度传感器28。

图15图示了继续实施PM去除控制时的、从颗粒过滤器24流出的废气中的氧化碳浓度CCOX的变化。另外，在图15中CCOXR表示在未实施PM去除控制以及灰尘脱离控制的通常运转时从颗粒过滤器24流出的废气中的氧化碳浓度、即基准氧化碳浓度。当在图15的时间td1处开始实施PM去除控制时，颗粒过滤器24上的颗粒状物质开始被氧化，因而氧化碳浓度CCOX与基准氧化碳浓度CCOXR相比仅增大了增加量dCCOX。由于在时间经过时被氧化的颗粒状物质的量会减少，因此增加量dCCOX逐渐减少，并且在时间td2处成为零。即，氧化碳浓度CCOX与基准氧化碳浓度CCOXR一致。另外，基准氧化碳浓度CCOXR能够根据内燃机运转状态、即例如内燃机负载L以及内燃机转速Ne而发生变动。基准氧化碳浓度CCOXR作为内燃机负载L以及内燃机转速Ne的函数而以图16所示的映射的形态被预先存储于ROM32内。

在图6所示的实施例中，当颗粒状物质捕集量推断值QPM为第三PM设定值QPM3以下时，判断为颗粒过滤器24的颗粒状物质捕集量在设定捕集量以下。即，灰尘脱离控制的开始正时基于颗粒状物质捕集量推断值QPM而被确定。与此相对，在图14所示的实施例中，灰尘脱离控制的开始正时基于氧化碳浓度的增加量dCCOX而被决定。即，在PM去除控制中从颗粒过滤器24流出的废气中的氧化碳浓度的因PM去除控制而增加的增加量成为预先设定的设定值以下时，判断为颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量为设定捕集量以下。

即，当在图17的时间te1处开始实施PM去除控制时，氧化碳浓度的增加量dCCOX将增大。当时间经过时，增加量dCCOX会减少，接着在时间te2处成为与上述的设定值相对应的值dCCOX1以下。在图17所示的实施例中，此时PM去除控制被结束，并且开始实施灰尘脱离控制。当采用上述方式时，能够将灰尘脱离控制的开始正时可靠地设定在颗粒过滤器24上的颗粒状物质捕集量较少之时，因而能够可靠地使灰尘从内周面71is上脱离。

如图17所示，当开始实施灰尘脱离控制时，增加量dCCOX再次增大。这是因为，随着从碳酸钙CaCO₃到氧化钙CaO的转换二氧化碳CO₂将被释放出。接下来，在时间te3处增加量dCCOX再次成为值dCCOX1以下。

在图6所示的实施例中，当灰尘附着量推断值QA在第二灰尘设定值QA2以下时，判断为颗粒过滤器24的灰尘附着量在第二设定附着量以下。即，灰尘脱离控制的结束正时基于灰尘附着量推断值QA而被决定。与此相对，在未图示的其他实施例中，灰尘脱离控制的结束正时基于氧化碳浓度的增加量dCCOX而被决定。即，当在灰尘脱离控制中从颗粒过滤器24流出的废气中的氧化碳浓度的因灰尘脱离控制而增加的增加量成为预先设定的另一个设定值以下时，判断为颗粒过滤器24的灰尘附着量在第二设定附着量以下。

图18图示了依据了本发明的另一个其他实施例。在图18所示的实施例中，设置有用于对颗粒过滤器24的压力损失进行检测的压力损失传感器。在图18所示的实施例中，颗粒过滤器24的压力损失通过颗粒过滤器24的前后差压来表现，压力损失传感器由对颗粒过滤器24的前后差压进行检测的差压传感器27而构成。在未图示的其他实施例中，颗粒过滤器24的压力损失通过内燃机背压、即颗粒过滤器24上游的排气通道内的压力来表示，压力损失传感器由被设置在颗粒过滤器24上游的排气通道上的压力传感器而构成。

在图6所示的实施例中，当灰尘附着量推断值QA在第二灰尘设定值QA2以下时，判断为颗粒过滤器24的灰尘附着量在第二设定附着量以下。即，灰尘脱离控制的结束正时基于灰尘附着量推断值QA而被决定。相对于此，在图19所示的实施例中，灰尘脱离控制的结束正时基于颗粒过滤器24的前后差压而被决定。

如上所述，在实施了灰尘脱离控制时，颗粒过滤器24上几乎不会堆积颗粒状物质。因此，灰尘脱离控制中的颗粒过滤器24的压力损失起因于颗粒过滤器24其本身与灰尘，因而表示灰尘附着量。

因此，在图18所示的实施例中，当颗粒过滤器24的压力损失成为预先设定的阈值以下时，判断为灰尘附着量在第二设定附着量以下。即，当颗粒过滤器24的前后差压dPF成为与上述阈值相对应的设定差压dPFA以下时，结束灰尘脱离控制。

图19示意性地图示了颗粒过滤器24的前后差压dPF的变化。参照图19，当在时间tf1处开始实施PM去除控制时，前后差压dPF降低。接下来，在时间tf2处结束PM去除控制并开始实施灰尘脱离控制。此时的前后差压dPF由值dPFPM来表示。接下来，当在时间tf3处前后差压dPF成为设定差压dPFA以下时，结束灰尘脱离控制。如图19所示，该设定差压dPF被设定为与结束PM去除控制时的前后差压dPFPM相比仅低了ddPF。当采用如上方式时，能够可靠地恢复由灰尘引起的颗粒过滤器24的压力损失增大。

在图6所示的实施例中，当灰尘附着量推断值QA大于第一灰尘设定值QA1时，判断为颗粒过滤器24的灰尘附着量多于第一设定附着量。即，灰尘脱离控制的开始正时基于灰尘附着量推断值QA而被决定。相对于此，在未图示的其他实施例中，灰尘脱离控制的开始正时基于颗粒过滤器24的前后差压而被决定。即，当结束PM去除控制时的颗粒过滤器24的压力损失大于预先设定的另一个阈值时，判断为颗粒过滤器24的灰尘附着量多于第一设定附着量。

图20图示了依据了本发明的另一个其他实施例。在图20所示的实施例中，未设置具有对废气中的SO_X进行捕捉的功能的NO_X吸留还原催化剂等的催化剂22，并且排气管21与颗粒过滤器24的入口连结。在该情况下，从内燃机主体1排出的废气中的SO_X浓度、即例如流入排气歧管5中的废气中的SO_X浓度与流入颗粒过滤器24中的废气中的SO_X浓度互为大致相等。

在图20所示的实施例中，本申请发明人确认到，灰尘主要由碳酸钙CaCO₃以及硫酸钙CaSO₄形成。其原因如下。即，在图20所示的实施例中，在颗粒过滤器24中，被捕集有作为灰尘的碳酸钙CaCO₃并且流入有包含SO_X的废气。由于这时颗粒过滤器24处于氧化环境下，因此碳酸钙CaCO₃的一部分被转换为硫酸钙CaSO₄。

当使流入颗粒过滤器中的废气的空燃比大致保持为理论空燃比或者与理论空燃比相比而过浓、即将颗粒过滤器24维持在还原环境下，并且使硫酸钙CaSO₄保持在高温下时，硫酸钙CaSO₄被转换为碳酸钙CaCO₃或者硫化钙CaS，而硫化钙CaS被转换为碳酸钙CaCO₃或者氧化钙CaO，并且碳酸钙CaCO₃如上所述被转换为氧化钙CaO。碳酸钙CaCO₃或者硫化钙CaS的结合能与硫酸钙CaSO₄结合能相比而较高，且碳酸钙CaCO₃或者氧化钙CaO的结合能与硫化钙CaS的结合能相比而较高，氧化钙CaO的结合能与碳酸钙CaCO₃的结合能相比而较高。因此，在灰尘包含碳酸钙CaCO₃以及硫酸钙CaSO₄的情况下，为了使灰尘从内周面71is上脱离，从而需要使硫酸钙CaSO₄转换为碳酸钙CaCO₃并且使碳酸钙CaCO₃转换为氧化钙CaO。因此，在图20所示的实施例中，在应当实施灰尘脱离控制时，使流入颗粒过滤器中的废气的空燃比大致保持为理论空燃比或者与理论空燃比相比而过浓、并且使颗粒过滤器的温度保持在灰尘脱离温度。其结果为，即使在灰尘包含硫酸钙CaSO₄的情况下，也能够使灰尘可靠地从内周面71is上脱离。

即，如图21所示，当在时间tg1处颗粒状物质捕集量推断值QPM超过第一PM设定值QPM1时，开始实施PM去除控制。其结果为，过滤器温度TF被上升至PM去除温度TFPM，并被维持在PM去除温度TFPM。在该情况下，流入颗粒过滤器24的流入废气的空燃比AFE被维持在与理论空燃比AFS相比而过稀且稍微降低。接下来，当在时间tg2处颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第二PM设定值QPM2以下时，PM去除控制被结束并开始实施灰尘脱离控制。即，过滤器温度TF被进一步上升至灰尘脱离温度TFA并被维持在灰尘脱离温度TFA。在该情况下，废气的空燃比AFE变化为与理论空燃比AFS相比而过浓并被保持于此。接下来，当在时间tg3处灰尘附着量推断值QA成为第二灰尘设定值QA2以下时，结束灰尘脱离控制。即，过滤器温度TF恢复到原来的温度，并且废气的空燃比AFE恢复到原来的空燃比。

接下来，对依据了本发明的另一个其他实施例进行说明。在此前所说明的实施例中，在灰尘附着量推断值QA成为大于第一灰尘设定值QA1时且颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第三PM设定值QPM3以下时，开始实施灰尘脱离控制。换句话说，如果在灰尘附着量推断值QA成为了大于第一灰尘设定值QA1时颗粒状物质捕集量推断值QPM大于第三PM设定值QPM3，则之后在通过PM去除控制而使颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第三PM设定值QPM3以下之前，不实施灰尘脱离控制。因此，在由于某些理由而使得PM去除控制未被实施的情况下，存在灰尘附着量较多的状态被长时间维持的可能。

因此，在依据了本发明的另一个其他实施例中，当灰尘附着量推断值QA成为大于预先设定的第三灰尘设定值QA3时，即使颗粒状物质捕集量推断值QPM大于第三PM设定值QPM3，也会开始实施灰尘脱离控制。其结果为，第三灰尘设定值QA3被设定为上述的第一灰尘设定值QA1以上。

即，如图22所示，当在时间th1处灰尘附着量推断值QA超过第三灰尘设定值QA3时，开始实施灰尘脱离控制。另外，图22图示了第三灰尘设定值QA3被设定为大于第一灰尘设定值QA1的情况。其结果为，过滤器温度TF上升至灰尘脱离温度TFA，并维持在灰尘脱离温度TFA。在如图22所示的实施例中，流入颗粒过滤器24的流入废气的空燃比AFE被维持为与理论空燃比AFS相比而过稀且稍微降低。

当开始实施灰尘脱离控制时，颗粒状物质捕集量推断值QPM减少。另一方面，在颗粒状物质捕集量推断值QPM大于第三PM设定值QPM3的期间，灰尘向氧化钙CaO的转换不会进展，因而灰尘附着量推断值QA不会减少。接下来，当在时间th2处颗粒状物质捕集量推断值QPM成为第三PM设定值QPM3以下时，灰尘附着量推断值QA开始减少。

接下来，当在时间th3处灰尘附着量推断值QA成为第二灰尘设定值QA2以下时，灰尘脱离控制结束。即，过滤器温度TF恢复到原来的温度，并且废气的空燃比AFE恢复到原来的空燃比。

如此，在图22所示的实施例中，无论颗粒状物质捕集量推断值QPM如何，均强制性地实施灰尘脱离控制。因此，能够阻止灰尘附着量变得过多的情况。

图23图示了依据了图22所示的实施例的灰尘附着控制的执行程序。该程序以每隔预先设定的设定时间的中断而被反复执行。参照图23，在步骤400中对标记XA是否被设定进行判断。标记XA在应当执行灰尘脱离控制时被设定(XA＝1)，而在除此以外的情况下被清零(XA＝0)。当标记XA被清零时接着进入步骤401，并对灰尘附着量推断值QA是否大于第一灰尘设定值QA1进行判断。当QA≤QA1时结束处理循环。当QA＞QA1时接着进入步骤402，并对标记XA进行设定(XA＝1)。在接下来的步骤402a中，对灰尘附着量推断值QA是否大于第三灰尘设定值QA3进行判断。当QA≤QA3时结束处理循环。当QA＞QA3时接着进入步骤402b，并对标记XAF进行设定(XAF＝1)。标记XAF与颗粒状物质捕集量推断值QPM无关而在应当执行灰尘脱离控制时被设定(XAF＝1)，且在除此以外的情况下被清零(XAF＝0)。

当标记XA被设定时，从步骤400进入步骤403并对颗粒状物质捕集量推断值QPM是否为第三PM设定值QPM3以下进行判断。当QPM＞QPM3时接着进入步骤403a，并对标记XAF是否被设定进行判断。当标记XAF被清零时结束处理循环。当标记XAF被设定时接着进入步骤404。此外，当QPM≤QPM3时从步骤403进入步骤404。在步骤404中执行灰尘脱离控制。在接下来的步骤405中对灰尘附着量推断值QA是否为第二灰尘设定值QA2以下进行判断。当QA＞QA2时结束处理循环。当QA≤QA2时接着进入步骤406，并结束灰尘脱离控制。在接下来的步骤407中标记XA被清零(XA＝0)。在后续的步骤404a中标记XAF被清零(XAF＝0)。

Claims

1.一种内燃机的排气净化装置，包括：

颗粒过滤器，其被配置在所述内燃机的排气通道内，并且所述颗粒过滤器以对废气中的颗粒状物质进行捕集的方式而构成；

电子控制单元，其以如下方式而构成，

(i)为了减少所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量，而以使所述颗粒过滤器的温度上升至预先设定的颗粒物去除温度的方式来对所述内燃机进行控制，从而执行颗粒物去除控制；

(ii)在判断为所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在预先设定的设定捕集量以下时，为了减少所述颗粒过滤器的灰尘附着量，而以使所述颗粒过滤器的温度上升至预先设定的灰尘脱离温度并且使所述颗粒过滤器的温度保持在所述灰尘脱离温度以上的方式来对所述内燃机进行控制，从而执行灰尘脱离控制，其中，所述灰尘脱离温度为适合于将所述灰尘转换为氧化钙的温度。

2.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述电子控制单元被构成为，以在所述灰尘脱离控制中所述颗粒过滤器的温度被保持在所述灰尘脱离温度以上的时间长于在所述颗粒物去除控制中所述颗粒过滤器的温度被保持在所述颗粒物去除温度以上的时间的方式，对所述内燃机进行控制。

3.如权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述电子控制单元被构成为，在所述颗粒物去除控制过程中从所述颗粒过滤器流出的废气中的氧化碳的浓度因所述颗粒物去除控制而增加的增加量成为了预先设定的设定值以下时，判断为所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在所述设定捕集量以下。

4.如权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述电子控制单元被构成为，在所述颗粒物去除控制被结束时判断为所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在所述设定捕集量以下。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述电子控制单元被构成为，在判断为所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在所述设定捕集量以下且所述颗粒过滤器的灰尘附着量多于第一设定附着量时，执行所述灰尘脱离控制。

6.如权利要求5所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述电子控制单元被构成为，在所述灰尘脱离控制被中断时、并在接下来判断为所述颗粒过滤器的颗粒状物质捕集量在所述设定捕集量以下时，即使所述颗粒过滤器的灰尘附着量少于所述第一设定附着量，也执行所述灰尘脱离控制。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述电子控制单元被构成为，在所述灰尘脱离控制中判断为所述灰尘附着量成为了所述第二设定附着量以下时结束所述灰尘脱离控制。

8.如权利要求7所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述电子控制单元在所述颗粒过滤器的压力损失成为了预先设定的阈值以下时判断为所述灰尘附着量成为了所述第二设定附着量以下，所述阈值被设定为，小于所述颗粒物去除控制被结束时的所述颗粒过滤器的压力损失。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述内燃机被构成为，从所述内燃机排出的废气中的SO_X浓度与流入所述颗粒过滤器的废气中的SO_X浓度互为相等，

所述电子控制单元被构成为，在实施所述灰尘脱离控制时对所述内燃机进行控制，以使流入所述颗粒过滤器中的废气的空燃比被保持于理论空燃比或与理论空燃比相比而过浓的空燃比，并且，使所述颗粒过滤器的温度被保持于灰尘脱离温度。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述灰尘脱离温度被设定为高于所述颗粒物去除温度。

11.如权利要求1至10中任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述灰尘脱离温度被设定为约620℃至约800℃。