CN108240251B - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

内燃机的排气净化装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108240251B
CN108240251B CN201711428352.7A CN201711428352A CN108240251B CN 108240251 B CN108240251 B CN 108240251B CN 201711428352 A CN201711428352 A CN 201711428352A CN 108240251 B CN108240251 B CN 108240251B
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
exhaust gas
fuel
temperature
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201711428352.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108240251A (zh
Inventor
山本亮平
森俊博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN108240251A publication Critical patent/CN108240251A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108240251B publication Critical patent/CN108240251B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F01N11/002—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity the diagnostic devices measuring or estimating temperature or pressure in, or downstream of the exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F01N3/025—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust
    • F01N3/0253—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using fuel burner or by adding fuel to exhaust adding fuel to exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/103—Oxidation catalysts for HC and CO only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2250/00—Combinations of different methods of purification
    • F01N2250/02—Combinations of different methods of purification filtering and catalytic conversion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/04—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for regeneration or reactivation, e.g. of catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0422—Methods of control or diagnosing measuring the elapsed time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1626—Catalyst activation temperature
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

本发明提供一种内燃机的排气净化装置，能够抑制由PM带来的催化剂的堵塞。内燃机(1)的排气净化装置具有：过滤器(29)，配置于内燃机的排气通路(27)，并捕集包含于废气中的颗粒状物质；催化剂(28)，配置于比过滤器靠排气流动方向上游侧的排气通路、或者担载于过滤器；向催化剂供给燃料的燃料供给装置(3、35)；以及控制燃料供给装置的燃料供给的控制装置(80)。控制装置执行过滤器再生处理，在过滤器再生处理的执行后，从燃料供给装置向催化剂供给液体状态的燃料，过滤器再生处理通过从燃料供给装置向催化剂供给燃料来燃烧除去被过滤器捕集到的颗粒状物质。

Description

内燃机的排气净化装置
技术领域
本发明涉及内燃机的排气净化装置。
背景技术
以往，已知一种内燃机，为了净化从燃烧室排出的废气，在排气通路中设有用于捕集包含在废气中的颗粒状物质(PM)的过滤器。在该内燃机中执行过滤器再生处理，过滤器再生处理使燃料在设置于过滤器的上游侧的催化剂中进行氧化反应，利用通过氧化反应而产生的反应热来燃烧除去在过滤器堆积的PM。
但是，过滤器再生处理在内燃机处于预定的运转状态时能够执行。因此，在专利文献1所记载的内燃机中，为了避免在无法执行过滤器再生处理的期间过滤器被PM堵塞，向过滤器上的PM供给冷凝水那样的液体物质。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013－124576号公报
专利文献2：日本特开平11－210442号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，专利文献1对通过执行过滤器再生处理而在催化剂上附着PM这一点却没有任何的提及。本申请的发明者经过积极地研究，结果发现在为了过滤器的温度上升而进行氧化反应的催化剂上也会有PM附着。认为该现象是基于以下说明的机理。
在过滤器再生处理中，为了在催化剂上产生氧化反应而向催化剂供给燃料。但是，在催化剂的上游侧端面，由于难以产生氧化反应，所以，氧化反应热带来的温度上升小。因此，燃料的重质部会残留在催化剂的上游侧端面。残留的燃料的重质部由于暴露于废气中而氧化聚合，变成高粘性成分。结果，PM通过燃料而附着于催化剂的上游侧端面。若反复进行过滤器再生处理而导致PM向催化剂附着的附着量增多的话，PM就会堵塞催化剂，从而导致催化剂的功能降低。
于是，本发明的目的在于提供一种内燃机的排气净化装置，能够抑制由PM带来的催化剂的堵塞。
解决课题的手段
本公开的要旨如下。
(1)一种内燃机的排气净化装置，具有：过滤器，该过滤器配置于内燃机的排气通路，并捕集包含于废气中的颗粒状物质；催化剂，该催化剂配置于比所述过滤器靠排气流动方向上游侧的所述排气通路或者担载于所述过滤器；燃料供给装置，该燃料供给装置向所述催化剂供给燃料；以及控制装置，该控制装置控制所述燃料供给装置的燃料供给；所述控制装置执行过滤器再生处理，在该过滤器再生处理的执行后，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给液体状态的燃料，所述过滤器再生处理通过从所述燃料供给装置向所述催化剂供给燃料来燃烧除去被所述过滤器捕集到的颗粒状物质。
(2)如上述(1)所述的内燃机的排气净化装置，所述控制装置检测或推定流入所述催化剂的流入废气的温度，在所述过滤器再生处理的执行后，在检测或推定出的所述流入废气的温度为燃料的最低沸点以下时从所述燃料供给装置向所述催化剂供给燃料。
(3)如上述(1)或(2)所述的内燃机的排气净化装置，所述燃料供给装置配置在比所述催化剂靠排气流动方向上游侧的所述排气通路，所述控制装置在所述过滤器再生处理的执行后，在所述内燃机处于怠速停止状态时，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给燃料。
(4)如上述(1)至(3)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，所述控制装置检测或推定流入所述催化剂的流入废气的温度，在所述过滤器再生处理的结束后检测或推定出的所述流入废气的温度为基准温度以上的时间的合计达到了阈值以上的情况下，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给液体状态的燃料，所述基准温度为所述催化剂的活性温度以上的温度。
(5)如权利要求(1)至(3)中任一项所述的内燃机的排气净化装置，所述控制装置检测或推定流入所述催化剂的流入废气的温度，在所述过滤器再生处理的结束后检测或推定出的所述流入废气的温度为基准温度以上且小于颗粒状物质的燃烧温度的时间的合计达到了阈值以上的情况下，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给液体状态的燃料，所述基准温度为所述催化剂的活性温度以上的温度。
(6)如上述(4)或(5)所述的内燃机的排气净化装置，所述基准温度为所述催化剂的活性温度。
(7)如上述(4)或(5)所述的内燃机的排气净化装置，所述基准温度为在所述过滤器再生处理的执行中检测或推定出的所述流入废气的温度。
发明效果
根据本发明，提供能够抑制由PM带来的催化剂的堵塞的内燃机的排气净化装置。
附图说明
图1是概略性地示出设有本发明的第一实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。
图2是表示排气燃料喷射阀喷射燃料的喷射形态的一个例子的图。
图3是用于说明通过供给液体状态的燃料而从催化剂除去PM的机理的图。
图4是表示轻油供给时的废气的温度与催化剂的堵塞率之间的关系的图表。
图5是表示从缸内燃料喷射阀喷射的燃料喷射量以及内燃机转速与流入废气的温度之间的关系的映射。
图6是表示本发明的第一实施方式中的PM除去处理的控制例程的流程图。
图7是表示本发明的第一实施方式中的过滤器再生处理的控制例程的流程图。
图8是表示过滤器再生处理后的热处理温度与催化剂的堵塞率之间的关系的图表。
图9是表示本发明的第二实施方式中的PM状态判定处理的控制例程的流程图。
图10是表示本发明的第二实施方式中的PM除去处理的控制例程的流程图。
标号说明
1 内燃机
3 缸内燃料喷射阀
27 排气管
28 催化剂
29 过滤器
35 排气燃料喷射阀
80 电子控制单元(ECU)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细地说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素赋予相同的参照标号。
＜第一实施方式＞
以下，参照图1～图7对本发明的第一实施方式进行说明。
＜内燃机整体的说明＞
图1是概略性地示出设有本发明的第一实施方式的内燃机的排气净化装置的内燃机的图。图1所示的内燃机1使压缩自点火式内燃机(柴油机)。内燃机1搭载于车辆。
参照图1，10表示内燃机本体，2表示各汽缸的燃烧室，3表示向各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式的缸内燃料喷射阀，4表示进气歧管，5表示排气歧管。进气歧管4经由进气管6而连结于涡轮增压机(增压器)7的压缩机7a的出口。压缩机7a的入口经由进气管6而连结于空气滤清器8。在进气管6内配置有节气门9。而且，绕进气管6配置着用于对在进气管6内流动的吸入空气进行冷却的中冷器13。在内燃机1中，内燃机冷却水被导向中冷器13内，利用内燃机冷却水对吸入空气进行冷却。进气歧管4和进气管6形成将空气导向燃烧室2的进气通路。
另一方面，排气歧管5经由排气管27而连结于涡轮增压机7的涡轮7b的入口。涡轮7b的出口经由排气管27而连结于催化剂28。催化剂28经由排气管27而连结于过滤器29。排气歧管5和排气管27形成用于排出由燃烧室2中的混合气的燃烧而产生的废气(排出气体)的排气通路。
催化剂28是可氧化废气中的未燃烧燃料(HC、CO等)的氧化催化剂(DOC)。催化剂28配置在比过滤器29更靠排气流动方向上游侧的排气通路中。具体地说，催化剂28在内燃机1的排气通路中配置在涡轮7b与过滤器29之间的排气管27内。过滤器29捕集包含在废气中的颗粒状物质(PM)。过滤器29为例如柴油颗粒过滤器(DPF)。
排气歧管5和进气歧管4经由废气再循环(EGR)通路14而相互连结。在EGR通路14内配置着电子控制式的EGR控制阀15。另外，绕EGR通路14配置着用于对在EGR通路14内流动的EGR气体进行冷却的EGR冷却装置20。在内燃机1中，内燃机冷却水被导向EGR冷却装置20内，利用内燃机冷却水对EGR气体进行冷却。
燃料由燃料泵30从燃料箱31经由燃料配管32供给到共轨(共轨系统)18内。燃料泵30汲取燃料箱31内的燃料并对燃料进行升压。供给到共轨18内的高压的燃料经由各燃料供给管17而被供给到各缸内燃料喷射阀3。各缸内燃料喷射阀3向各燃烧室2内喷射燃料。燃料为例如轻油(柴油)。
另外，在各缸内燃料喷射阀3连结着漏泄燃料配管33。从共轨18向各缸内燃料喷射阀3供给的燃料中未喷射到燃烧室2内的燃料经由漏泄燃料配管33而被供给到排气燃料喷射阀35。
排气燃料喷射阀35配置在比催化剂28更靠排气流动方向上游侧的排气通路。具体地说，排气燃料喷射阀35在内燃机1的排气通路中被固定于涡轮7b与催化剂28之间的排气管27。排气燃料喷射阀35为例如与缸内燃料喷射阀3同样的电子控制式喷射阀。排气燃料喷射阀35向排气管27内喷射燃料，经由排气管27向催化剂28供给燃料。例如，排气燃料喷射阀35如图2所示，朝向催化剂28喷射燃料。
内燃机1的各种控制由电子控制单元(ECU)80执行。ECU80由数字计算机构成，具有由双向性总线81而相互连接的ROM(只读存储器)82、RAM(随机存取存储器)83、CPU(微处理器)84、输入端口85以及输出端口86。负载传感器101和空气流量计102的输出经由对应的AD转换器87而被输入到输入端口85。
负载传感器101产生与加速踏板120的踩踏量成正比例的输出电压。因此，负载传感器101检测出内燃机负载。空气流量计102在进气通路中配置于空气滤清器8与压缩机7a之间，检测在进气管6内流动的空气流量。而且，在输入端口85连接着曲轴每旋转例如15°就产生输出脉冲的曲轴角传感器108，由曲轴角传感器108检测内燃机转速。
另一方面，输出端口86经由对应的驱动电路88而与缸内燃料喷射阀3、节气门驱动用电机、EGR控制阀15、燃料泵30以及排气燃料喷射阀35相连。ECU80控制从缸内燃料喷射阀3喷射的燃料的喷射正时和喷射时间、节气门9的开度、EGR控制阀15的开度、燃料泵30的动作、以及从排气燃料喷射阀35喷射的燃料的喷射正时和喷射时间。
此外，设有排气净化装置的内燃机也可以是在燃烧室配置着火花塞的火花点火式内燃机(汽油机)。另外，汽缸排列、进排气系统的构成以及增压器的有无这样的内燃机的具体的构成也可以与图1所示的构成不同。
例如，供给到缸内燃料喷射阀3的燃料也可以代替燃料泵30，由配置于燃料箱31内的箱内泵(in-tank pump)供给到共轨18。另外，供给到排气燃料喷射阀35的燃料也可以不通过燃料配管32和漏泄燃料配管33而经由直接连接燃料箱31和排气燃料喷射阀35的燃料配管(未图示)供给到排气燃料喷射阀35。在此情况下，省略漏泄燃料配管33。另外，供给到排气燃料喷射阀35的燃料也可以储存在另外于燃料箱31的燃料箱。燃料为例如轻油。
＜内燃机的排气净化装置的构成＞
以下，对本发明的第一实施方式的内燃机1的排气净化装置的构成进行说明。内燃机1的排气净化装置具有过滤器29、催化剂28、向催化剂28供给燃料的燃料供给装置、以及控制燃料供给装置进行的燃料供给的控制装置。在本实施方式中，排气燃料喷射阀35相当于燃料供给装置，ECU80相当于控制装置。
此外，燃料供给装置也可以是向燃烧室2内喷射燃料的缸内燃料喷射阀3。缸内燃料喷射阀3能够通过进行在各汽缸的膨胀行程中喷射燃料的后喷射来向催化剂28供给未燃烧燃料。在此情况下，可以省略排气燃料喷射阀35。
＜过滤器再生控制＞
在内燃机1的排气净化装置中，通过由过滤器29捕集废气中的PM而净化废气。但是，若被过滤器29捕集的PM的量多的话，则会产生过滤器29的堵塞(阻塞)，从而会妨碍通过了过滤器29的废气的排出。因此，需要定期地除去被过滤器29捕集的PM。
在本实施方式中，为了除去被过滤器29捕集的PM，排气净化装置的控制装置执行过滤器再生处理。在过滤器再生处理中，通过从燃料供给装置向催化剂28供给燃料来燃烧除去被过滤器29捕集的PM。若向催化剂28供给燃料的话，则在催化剂28上会产生燃料的氧化反应，流入过滤器29的废气的温度会因反应热而上升。结果，过滤器29的温度上升，从而被过滤器29捕集的PM被燃烧除去。
但是，在执行过滤器再生处理时，虽然会除去被过滤器29捕集的PM，但PM却会附着于催化剂28。认为该现象是基于以下说明的机理。
如上所述，在过滤器再生处理中，为了在催化剂28上产生氧化反应而向催化剂28供给燃料。但是，在催化剂28的上游侧(内燃机本体10侧)端面，难以产生氧化反应，所以，氧化反应热带来的温度上升小。因此，燃料的重质部会残留在催化剂28的上游侧端面。残留的燃料的重质部由于暴露于废气中而氧化聚合，变成高粘性成分。结果，PM通过燃料而附着于催化剂28的上游侧端面。若反复进行过滤器再生处理而导致PM向催化剂28的附着量增多的话，PM就会堵塞催化剂28，从而导致催化剂28的功能降低。
＜催化剂上的PM除去＞
因此，在本实施方式中，排气净化装置的控制装置为了除去附着于催化剂28的PM，在过滤器再生处理的执行后，从燃料供给装置向催化剂28供给液体状态的燃料。以下，对通过向催化剂28供给液体状态的燃料来除去附着于催化剂28的PM的机理进行说明。
图3是用于说明通过供给液体状态的燃料而从催化剂除去PM的机理的图。如图3A所示，在过滤器再生处理中向催化剂28供给的燃料的重质部通过氧化聚合而变成高粘性的高聚合成分和低聚合成分，使废气中的PM附着于催化剂28的基体材料28a上。然后，如图3B所示，向催化剂28供给液体状态的燃料。若向催化剂28供给液体状态的燃料，则PM中的可溶性有机成分(SOF)会在燃料中溶解。如图3C所示，溶解了SOF的燃料被催化剂28的基体材料28a吸收并通过热而蒸发。另外，溶解了SOF的燃料在被催化剂28的基体材料28a吸收时通过液桥力而使PM凝聚。凝聚了的PM与基体材料28a的粘结性降低。因此，此后，如图3D所示，通过废气将凝聚了的PM从基体材料28a剥离。因此，通过供给液体状态的燃料而能够将PM从催化剂28除去。
本申请的发明者为了确认燃料供给带来的PM除去的效果而进行了以下的实验。为了过滤器再生而向催化剂供给了燃料后，将催化剂暴露于370℃的废气中两小时。结果，催化剂的堵塞率成为60％以上。然后，向催化剂供给催化剂每单位面积0.06ml/cm2的量的液体状态的燃料(轻油)。结果，催化剂的堵塞率成为20％以下。因此，确认了通过向催化剂供给液体状态的燃料而能够抑制PM带来的催化剂的堵塞。
图4是表示轻油供给时的废气的温度与催化剂的堵塞率之间的关系的图表。此外，废气的温度是在催化剂的排气流动方向上游侧测定的。在该实验中，为了过滤器再生而向催化剂供给燃料之后，将催化剂暴露于370℃的废气中两小时，测定催化剂的堵塞率。另外，之后，向催化剂供给催化剂每单位面积0.06ml/cm2的量的轻油，测定催化剂的堵塞率。在五次实验中，变更了轻油供给时的废气的温度。轻油的沸点按包含于轻油的成分而不同，但大体上为200℃～350℃。如图4的图表所示，在轻油的最低沸点(200℃)以下的温度下，轻油以液体状态被供给到催化剂，所以，催化剂的堵塞率由于轻油的供给而大幅地降低。另一方面，在比轻油的最低沸点高的温度(250℃)下，轻油以气液混合状态被供给到催化剂，所以，催化剂的堵塞率几乎不会由于轻油的供给而有所降低。
排气净化装置的控制装置为了向催化剂28供给液体状态的燃料而进行以下的控制。控制装置例如在过滤器再生处理的执行后、在流入催化剂28的废气(以下称为“流入废气”)的温度为燃料的最低沸点以下时从燃料供给装置向催化剂28供给燃料。
流入废气的温度由控制装置检测或推定。控制装置例如通过配置于排气通路内的排气温传感器36来检测流入废气的温度。排气温传感器36配置于比催化剂28更靠排气流动方向上游侧的排气通路内，具体地说，配置于排气燃料喷射阀35与催化剂28之间的排气管27内。另外，排气温传感器36的输出经由对应的AD转换器87而被输入到输入端口85。
此外，控制装置也可以采用映射或计算式，基于从缸内燃料喷射阀3喷射的燃料喷射量和内燃机转速来推定流入废气的温度。在此情况下，排气温传感器36可以从内燃机1省略。映射或计算式例如被存储于ECU80的ROM82。在映射中，如图5所示，流入废气的温度IET作为从缸内燃料喷射阀3喷射的燃料喷射量Qe和内燃机转速NE的函数来表示。
另外，控制装置也可以在过滤器再生处理的执行后，在内燃机1处于怠速停止状态时，从燃料供给装置向催化剂28供给燃料。在此情况下，采用排气燃料喷射阀35作为燃料供给装置。此外，怠速停止状态意味着在搭载了内燃机1的车辆的暂时停止期间停止了向燃烧室2的燃料供给的状态。在怠速停止状态下，不从燃烧室2排出混合气的燃烧带来的高温的废气，所以，从排气燃料喷射阀35喷射的燃料以液体状态被供给到催化剂28。
＜PM除去处理＞
以下，参照图6的流程图对用于除去附着于催化剂28的PM的控制进行详细地说明。图6是表示本发明的第一实施方式中的PM除去处理的控制例程的流程图。本控制例程由排气净化装置的控制装置(在本实施方式中为ECU80)反复执行。
首先，在步骤S101中，控制装置判定PM附着标志是否开启(ON)。PM附着标志是在推定为在催化剂28附着了预定量以上的PM的情况下被开启的标志。PM附着标志在后述的过滤器再生处理的控制例程中被开启。在步骤S101中，在判定为PM附着标志为关闭(OFF)的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为PM附着标志为开启的情况下，本控制例程进入步骤S102。
在步骤S102中，控制装置判定内燃机1是否处于怠速停止状态。在步骤S102中判定为内燃机1并非处于怠速停止状态的情况下，本控制例程进入步骤S103。在步骤S103中，控制装置检测或推定流入废气的温度(排气温度)，判定流入废气的温度是否为燃料的最低沸点BPmin以下。燃料为例如轻油，燃料的最低沸点BPmin为例如200℃。
在步骤S103中，判定为流入废气的温度比燃料的最低沸点BPmin高的情况下，由于无法向催化剂28供给液体状态的燃料，所以，结束本控制例程。另一方面，在判定为流入废气的温度为燃料的最低沸点BPmin以下的情况下，本控制例程进入步骤S104。另外，在步骤S102中判定为内燃机1处于怠速停止状态的情况下，认为流入废气的温度为燃料的最低沸点BPmin以下，所以，本控制例程跳过步骤S103而进入步骤S104。
在步骤S104中，控制装置从燃料供给装置向催化剂28供给燃料。此时，向催化剂28供给液体状态的燃料。燃料的供给量被设定为例如催化剂28的每单位面积0.06ml/cm2以下。由此，既能够抑制内燃机1的燃料经济性的恶化又能够从催化剂28除去PM。
接下来，在步骤S105中，控制装置将PM附着标志关闭。在步骤S105后，结束本控制例程。此外，也可以省略步骤S102和步骤S103的任一方。
＜过滤器再生处理＞
以下，参照图7的流程图对用于执行过滤器再生处理的控制进行详细地说明。图7是表示本发明的第一实施方式中的过滤器再生处理的控制例程的流程图。本控制例程由排气净化装置的控制装置(在本实施方式中为ECU80)反复执行。
首先，在步骤S201中，控制装置判定催化剂28是否处于活性状态。控制装置例如在流入废气的温度为催化剂28的活性温度以上的情况下判定为催化剂28处于活性状态，在流入废气的温度小于催化剂28的活性温度的情况下判定为催化剂28并非处于活性状态。催化剂28的活性温度为例如250℃。在步骤S201中判定为催化剂28并非处于活性状态的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为催化剂28处于活性状态的情况下，本控制例程进入步骤S202。
在步骤S202中，控制装置判定是否有过滤器29的再生要求。控制装置例如在堆积于过滤器29的PM的量的推定值为预定值以上的情况下判定为有过滤器29的再生要求，在PM的量的推定值小于预定值的情况下判定为没有过滤器29的再生要求。在此情况下，控制装置基于内燃机1的运转状态等来推定堆积于过滤器29的PM的量。另外，也可以是，控制装置在过滤器29的排气流动方向上游侧与排气流动方向下流侧之间的压差为预定值以上的情况下判定为有过滤器29的再生要求，在压差小于预定值的情况下判定为没有过滤器29的再生要求。在此情况下，在内燃机1设置压差传感器，由压差传感器检测上述压差。
在步骤S202中判定为没有过滤器29的再生要求的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为有过滤器29的再生要求的情况下，本控制例程进入步骤S203。
在步骤S203中，控制装置从燃料供给装置向催化剂28供给燃料。也就是说，控制装置执行过滤器再生处理。燃料的供给量被设定为使得过滤器29的温度为PM的燃烧温度以上。燃料的供给时间可以基于堆积于过滤器29的PM的量的推定值来变更。
接下来，在步骤S204中，PM附着标志开启。在步骤S204之后，结束本控制例程。此外，PM附着标志也可以在执行多次过滤器再生处理后开启。另外，PM附着标志还可以在结束过滤器再生处理后经过了预定时间后再开启。
＜第二实施方式＞
第二实施方式的内燃机的排气净化装置除了以下将说明的点以外，基本上与第一实施方式的内燃机的排气净化装置相同。因此，以下，对于本发明的第二实施方式，以与第一实施方式不同的部分为中心进行说明。
图8是表示催化剂的热处理温度与催化剂的堵塞率之间的关系的图表。在该实验中，为了过滤器再生而向催化剂供给了燃料后，将催化剂暴露于250℃的废气中两小时，测定催化剂的堵塞率。然后，在最初的实验中，不进行催化剂的热处理而向催化剂供给催化剂每单位面积0.06ml/cm2的量的液体状态的轻油，测定催化剂的堵塞率。在接下来的五次实验中，以催化剂的活性温度(250℃)以上的温度对催化剂进行一小时的热处理，然后，向催化剂供给催化剂每单位面积0.06ml/cm2的量的液体状态的轻油，再测定催化剂的堵塞率。在这五次实验中，变更了热处理的温度。
如图8的图表所示，在以催化剂的活性温度(250℃)以上的温度进行了热处理的催化剂中，与未进行热处理的催化剂相比，由于轻油的供给，催化剂的堵塞率大幅地降低。认为其原因如下。若对催化剂进行热处理的话，附着于催化剂的PM中的SOF就会氧化分解，SOF相对于PM整体的比例就会降低。因此，通过在催化剂的热处理后进行轻油的供给，能够减少不溶解于轻油而残留于PM中的SOF的量。由于SOF的量越少则PM的粘力就越低，所以，通过在催化剂的热处理后进行轻油的供给，能够促进PM的剥离。
于是，在第二实施方式中，控制装置在过滤器再生处理的结束后检测或推定出的流入废气的温度为基准温度以上的时间的合计达到了阈值以上的情况下，从燃料供给装置向催化剂28供给液体状态的燃料。基准温度是催化剂28的活性温度以上的温度，例如为催化剂28的活性温度。通过该控制，在燃料供给前由废气对催化剂28进行热处理，所以，会促进燃料供给带来的催化剂28上的PM的除去。因此，能够进一步抑制PM带来的催化剂28的堵塞。
另一方面，在流入废气的温度为PM的燃烧温度以上的情况下，附着于催化剂28的PM通过废气而被燃烧除去。在此情况下，无需通过燃料供给而从催化剂28除去PM。因此，控制装置可以在过滤器再生处理的结束后检测或推定出的流入废气的温度为基准温度以上且小于PM的燃烧温度的时间的合计达到了阈值以上的情况下，从燃料供给装置向催化剂28供给液体状态的燃料。
此外，基准温度也可以是在过滤器再生处理的执行中检测或推定出的流入废气的温度。由此，能够通过过滤器再生处理后的热处理有效地氧化分解在过滤器再生处理的执行中未被氧化分解的PM中的SOM，能够进一步促进燃料供给带来的催化剂28上的PM的除去。
＜PM状态判定处理＞
图9是表示本发明的第二实施方式中的PM状态判定处理的控制例程的流程图。在PM状态判定处理中，判定有无催化剂28的热处理以及有无催化剂28上的PM的燃烧。本控制例程由排气净化装置的控制装置(在本实施方式中为ECU80)反复执行。
首先，在步骤S301中，控制装置判定PM附着标志是否开启。与第一实施方式同样地，PM附着标志在图7所示的过滤器再生处理的控制例程中被开启。在步骤S301判定为PM附着标志是关闭的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为PM附着标志是开启的情况下，本控制例程进入步骤S302。
在步骤S302中，控制装置检测或推定流入废气的温度(排气温度)，判定流入废气的温度是否为燃料的基准温度Tref以上且小于PM的燃烧温度Tfc。基准温度Tref是催化剂28的活性温度，例如为250℃。另外，基准温度Tref也可以是在过滤器再生处理的执行中检测或推定出的流入废气的温度。该温度例如为在过滤器再生处理的执行中检测或推定出的流入废气的温度的平均值。PM的燃烧温度Tfc例如为500℃。
在步骤S302中判定为流入废气的温度为燃料的基准温度Tref以上且小于燃烧温度Tfc的情况下，本控制例程进入步骤S303。在步骤S303中，控制装置更新第一累计时间T1。第一累计时间T1是流入废气的温度维持为基准温度Tref以上且小于燃烧温度Tfc的时间的合计。具体地说，控制装置将在第一累计时间T1上加上微小时间Δt而得到的值作为新的第一累计时间T1。微小时间Δt是相当于本控制例程的执行间隔的值。
接下来，在步骤S304中，控制装置判定第一累计时间T1是否为第一阈值Tth1以上。第一阈值Tth1是被预先设定成使得SOF相对于PM整体的比例由于热处理而成为预定值以下的值。预定值为例如20％，第一阈值Tth1为例如10分钟。
在步骤S304中判定为第一累计时间T1小于第一阈值Tth1的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为第一累计时间T1为第一阈值Tth1以上的情况下，本控制例程进入步骤S305。在此情况下，认为进行了催化剂28的充分的热处理。因此，在步骤S305中，控制装置将PM除去标志开启，并重置第一累计时间T1为零。在步骤S305后，结束本控制例程。
另一方面，在步骤S302中判定为流入废气的温度不在基准温度Tref以上且小于燃烧温度Tfc的范围内的情况下，本控制例程进入步骤S306。在步骤S306中，控制装置判定流入废气的温度是否为PM的燃烧温度Tfc以上。
在步骤S306中判定为流入废气的温度为燃烧温度Tfc以上的情况下，本控制例程进入步骤S307。在步骤S307中，控制装置更新第二累计时间T2。第二累计时间T2是流入废气的温度维持为燃烧温度Tfc以上的时间的合计。具体地说，控制装置将在第二累计时间T2上加上微小时间Δt而得到的值作为新的第二累计时间T2。微小时间Δt是相当于本控制例程的执行间隔的值。
接下来，在步骤S308中，控制装置判定第二累计时间T2是否为第二阈值Tth2以上。第二阈值Tth2是被预先设定成通过PM的燃烧而使催化剂28上的PM的量成为预定值以下的值。第二阈值Tth2为例如3分钟。
在步骤S308中判定为第二累计时间T2小于第二阈值Tth2的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为第二累计时间T2为第二阈值Tth2以上的情况下，本控制例程进入步骤S309。在此情况下，认为催化剂28上的PM的量为预定值以下。因此，在步骤S309中，控制装置将PM附着标志和PM除去标志关闭，并重置第一累计时间T1和第二累计时间T2为零。在步骤S309后，结束本控制例程。
此外，也可以省略步骤S306～步骤S309。在此情况下，控制装置在步骤S302中检测或推定流入废气的温度，并判定流入废气的温度是否为燃料的基准温度Tref以上。在判定为流入废气的温度小于基准温度Tref的情况下，结束本控制例程。
＜PM除去处理＞
图10是表示本发明的第二实施方式中的PM除去处理的控制例程的流程图。本控制例程由排气净化装置的控制装置(在本实施方式中为ECU80)反复执行。
首先，在步骤S401中，与图6的步骤S101同样地，控制装置判定PM附着标志是否为开启。在判定为PM附着标志为关闭的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为PM附着标志为开启的情况下，本控制例程进入步骤S402。
在步骤S402中，控制装置判定PM除去标志是否为开启。PM除去标志在上述的PM状态判定处理的控制例程中被开启。在步骤S402中判定为PM除去标志为关闭的情况下，结束本控制例程。另一方面，在判定为PM附着标志为开启的情况下，本控制例程进入步骤S403。步骤S403～步骤S405与图6中的步骤S102～步骤S104相同。
在步骤S405之后，在步骤S406中，控制装置将PM附着标志和PM除去标志关闭，并重置第二累计时间T2为零。在步骤S406后，结束本控制例程。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于这些实施方式，能够在权利要求书的记载范围内进行各种修正和变更。例如，催化剂也可以担载于过滤器。具体地说，催化剂可以涂敷于过滤器的表面，与过滤器成为一体。另外，催化剂可以是NOx吸藏还原催化剂(NSR催化剂)。在此情况下也同样地，为了再生过滤器，在NOx吸藏还原催化剂中进行燃料的氧化反应，通过残留于NOx吸藏还原催化剂的上游侧端面的燃料而PM附着于NOx吸藏还原催化剂。另外，从燃料供给装置供给的燃料也可以是生物柴油燃料那样的轻油以外的燃料。

Claims (10)

1.一种内燃机的排气净化装置，具有：
过滤器，该过滤器配置于内燃机的排气通路，并捕集包含于废气中的颗粒状物质；
催化剂，该催化剂配置于比所述过滤器靠排气流动方向上游侧的所述排气通路、或者担载于所述过滤器；
燃料供给装置，该燃料供给装置向所述催化剂供给燃料；以及
控制装置，该控制装置控制所述燃料供给装置的燃料供给；
所述控制装置执行过滤器再生处理，在该过滤器再生处理的执行后，从所述燃料供给装置将液体状态的燃料供给到所述催化剂，并使该燃料以液体状态到达所述催化剂，所述过滤器再生处理通过从所述燃料供给装置向所述催化剂供给燃料来燃烧除去被所述过滤器捕集到的颗粒状物质。
2.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，
所述控制装置检测或推定流入所述催化剂的流入废气的温度，在所述过滤器再生处理的执行后，在检测或推定出的所述流入废气的温度为燃料的最低沸点以下时从所述燃料供给装置向所述催化剂供给燃料。
3.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，
所述燃料供给装置配置在比所述催化剂靠排气流动方向上游侧的所述排气通路，所述控制装置在所述过滤器再生处理的执行后，在所述内燃机处于怠速停止状态时，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给燃料。
4.如权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，
所述燃料供给装置配置在比所述催化剂靠排气流动方向上游侧的所述排气通路，所述控制装置在所述过滤器再生处理的执行后，在所述内燃机处于怠速停止状态时，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给燃料。
5.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机的排气净化装置，
所述控制装置检测或推定流入所述催化剂的流入废气的温度，在所述过滤器再生处理的结束后检测或推定出的所述流入废气的温度为基准温度以上的时间的合计达到了阈值以上的情况下，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给液体状态的燃料，所述基准温度为所述催化剂的活性温度以上的温度。
6.如权利要求1至4中任一项所述的内燃机的排气净化装置，
所述控制装置检测或推定流入所述催化剂的流入废气的温度，在所述过滤器再生处理的结束后检测或推定出的所述流入废气的温度为基准温度以上且小于颗粒状物质的燃烧温度的时间的合计达到了阈值以上的情况下，从所述燃料供给装置向所述催化剂供给液体状态的燃料，所述基准温度为所述催化剂的活性温度以上的温度。
7.如权利要求5所述的内燃机的排气净化装置，
所述基准温度为所述催化剂的活性温度。
8.如权利要求6所述的内燃机的排气净化装置，
所述基准温度为所述催化剂的活性温度。
9.如权利要求5所述的内燃机的排气净化装置，
所述基准温度为在所述过滤器再生处理的执行中检测或推定出的所述流入废气的温度。
10.如权利要求6所述的内燃机的排气净化装置，
所述基准温度为在所述过滤器再生处理的执行中检测或推定出的所述流入废气的温度。
CN201711428352.7A 2016-12-27 2017-12-26 内燃机的排气净化装置 Expired - Fee Related CN108240251B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016253584A JP6563890B2 (ja) 2016-12-27 2016-12-27 内燃機関の排気浄化装置
JP2016-253584 2016-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108240251A CN108240251A (zh) 2018-07-03
CN108240251B true CN108240251B (zh) 2020-08-18

Family

ID=60480223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711428352.7A Expired - Fee Related CN108240251B (zh) 2016-12-27 2017-12-26 内燃机的排气净化装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11008914B2 (zh)
EP (1) EP3342995B1 (zh)
JP (1) JP6563890B2 (zh)
CN (1) CN108240251B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108240250B (zh) * 2016-12-27 2020-11-24 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
JP6563890B2 (ja) 2016-12-27 2019-08-21 株式会社Ｓｏｋｅｎ 内燃機関の排気浄化装置
JP6825583B2 (ja) 2018-01-30 2021-02-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020112472A1 (en) * 2001-02-21 2002-08-22 Yoshihisa Tashiro Diesel particulate filter unit and regeneration control method of the same
EP1388647A2 (en) * 2002-08-09 2004-02-11 Mazda Motor Corporation Engine exhaust gas purification apparatus and method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3644236B2 (ja) 1998-01-28 2005-04-27 三菱ふそうトラック・バス株式会社 排気ガス浄化装置
JP2004293339A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排ガス浄化装置
JP4956784B2 (ja) 2006-03-07 2012-06-20 日産自動車株式会社 排ガス浄化フィルタのパティキュレート堆積量検出装置及び検出方法
US7762061B2 (en) * 2007-04-09 2010-07-27 Emcon Technologies Llc Apparatus and method for operating an emission abatement system
CN101688450B (zh) * 2007-11-06 2012-10-17 日立建机株式会社 作业车辆的废气净化系统
JP2013124576A (ja) 2011-12-14 2013-06-24 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN104541030A (zh) * 2012-07-26 2015-04-22 马克卡车公司 对用于排气后处理设备的喷射器进行操作的设备和方法
JP5798533B2 (ja) 2012-09-05 2015-10-21 株式会社日本自動車部品総合研究所 内燃機関の排気浄化装置
JP6563890B2 (ja) 2016-12-27 2019-08-21 株式会社Ｓｏｋｅｎ 内燃機関の排気浄化装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020112472A1 (en) * 2001-02-21 2002-08-22 Yoshihisa Tashiro Diesel particulate filter unit and regeneration control method of the same
EP1388647A2 (en) * 2002-08-09 2004-02-11 Mazda Motor Corporation Engine exhaust gas purification apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP3342995B1 (en) 2020-04-22
EP3342995A1 (en) 2018-07-04
US20180179937A1 (en) 2018-06-28
JP6563890B2 (ja) 2019-08-21
JP2018105257A (ja) 2018-07-05
CN108240251A (zh) 2018-07-03
US11008914B2 (en) 2021-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1921288A1 (en) Method for regenerating particulate filter
US8146351B2 (en) Regeneration systems and methods for particulate filters using virtual brick temperature sensors
CN108240251B (zh) 内燃机的排气净化装置
RU2692856C2 (ru) Устройство управления выхлопными газами для двигателя внутреннего сгорания и способ управления для устройства управления выхлопными газами
JP2007064183A (ja) 排気浄化装置
JP2010180852A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2007321575A (ja) 排気浄化装置
JP2016148259A (ja) 排気浄化装置
RU2628256C1 (ru) Устройство для контроля за выхлопными газами
US20110219750A1 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
CN108240250B (zh) 内燃机的排气净化装置
CN110094246B (zh) 内燃机的排气净化装置
JP4883104B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP6654585B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
KR101409994B1 (ko) 배기가스 후처리 장치의 ｄｐｆ 재생시 승온과정 오류 발생시의 제어방법
JP2010090875A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5370252B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPWO2012077189A1 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
KR102406044B1 (ko) Ｓｃｒ 정화 시스템 및 ｓｃｒ 정화 효율 개선 방법
JP5464281B1 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4697286B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2014152732A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4720712B2 (ja) 内燃機関の再循環排気ガス供給制御装置
JP2020076378A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2016217257A (ja) 排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200818

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee