專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備將氨作為還原劑來(lái)還原排氣中的NOx的選擇還原型 NOx催化劑和捕集排氣中的粒子狀物質(zhì)的樹(shù):粒過(guò)濾器的內(nèi)燃4幾的排氣凈 化系統(tǒng)。
背景纟支術(shù)
作為內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，已知具備設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上的、 將氨作為還原劑來(lái)還原排氣中的NOx的選擇還原型NOx催化劑的排氣凈 化系統(tǒng)。在這樣的排氣凈化系統(tǒng)中，向選擇還原型NOx催化劑供給尿素。 供給的尿素暫時(shí)吸附到選擇還原型NOx催化劑上，所吸附的尿素發(fā)生水 解，由此生成氨。該氨成為還原劑來(lái)還原排氣中的NOx。
另外，有時(shí)在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上設(shè)置捕集排氣中的粒子狀物質(zhì) (Particulate Matter:以下稱為PM)的微粒過(guò)濾器。在該情況下，存在 為除去過(guò)濾器捕集的PM而使該過(guò)濾器升溫的情況。
在特開(kāi)2004 - 270565號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu)在排氣通路上從上 游開(kāi)始依次配置有氧化催化劑、過(guò)濾器、向排氣中噴射尿素類液體的液體 噴射噴嘴、選擇還原型NOx催化劑、防止氨逃逸催化劑。在該特開(kāi)2004 -270565號(hào)公報(bào)所-&開(kāi)的結(jié)構(gòu)中，還設(shè)置有EGR管和EGR閥。并且，根 據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)控制液體噴射噴嘴和EGR閥。

發(fā)明內(nèi)容
在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上設(shè)置選擇還原型NOx催化劑和過(guò)濾器的情況 下，當(dāng)使過(guò)濾器升溫時(shí)，存在選擇還原型NOx催化劑的溫度也上升的情況。當(dāng)選擇還原型NOx催化劑的溫度急劇上升時(shí)，吸附在該選擇還原型NOx
催化劑上的尿素的水解被急劇促進(jìn)，氨的生成量急增。其結(jié)果，NOx的還
原中未被消耗而從選擇還原型NOx催化劑排出的氨有可能增加。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的發(fā)明，其目的在于提供一種技術(shù)，能
夠在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上設(shè)置有選擇還原型NOx催化劑和過(guò)濾器的情況
下，抑制來(lái)自選擇還原型NOx催化劑的氨的排出。
本發(fā)明在執(zhí)行過(guò)濾器的升溫的條件成立的情況下，停止向選擇還原型
NOx催化劑供給尿素，并且在停止尿素的供給后經(jīng)過(guò)預(yù)定期間之后，執(zhí)行
過(guò)濾器的升溫。
即，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的特征在于，具備 選擇還原型NOx催化劑，其設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，將氨作為還原
劑來(lái)還原排氣中的NOx;
尿素供給單元，其向該選擇還原型NOx催化劑供給尿素； 微粒過(guò)濾器，其設(shè)置于所述排氣通路，捕集排氣中的粒子狀物質(zhì)；以
及
過(guò)濾器升溫單元，其執(zhí)行使該^^立過(guò)濾器升溫的過(guò)濾器升溫控制，
在所述過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行條件成立時(shí)，停止由所述尿素供給單元 進(jìn)行的向所述選擇還原型NOx催化劑的尿素的供給，并且從停止由所g 素供給單元進(jìn)行的向所述選擇還原型NOx催化劑的尿素的供給的時(shí)刻開(kāi) 始經(jīng)過(guò)預(yù)定期間之后，由所述過(guò)濾器升溫單元來(lái)執(zhí)行所述過(guò)濾器升溫控制。
在本發(fā)明中，當(dāng)過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)4亍條件成立時(shí)，停止向選擇還原 型NOx催化劑的尿素的供給。并且，從停止向選擇還原型NOx催化劑的 尿素的供給的時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)預(yù)定期間之后，執(zhí)行過(guò)濾器升溫控制。
由此，在過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行條件成立之前的期間中吸附在選擇還 原型NOx催化劑上的尿素，在預(yù)定期間中變成氨，在NOx的還原中被消 耗。并且，在選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量減少之后執(zhí)行過(guò)濾 器升溫控制。因此，能夠抑制伴隨過(guò)濾器升溫的執(zhí)行而選擇還原型NOx 催化劑的溫度上升時(shí)的來(lái)自該選擇還原型NOx催化劑的氨的排出。在本發(fā)明中，還可以具備推定選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附 量的尿素吸附量推定單元。該情況下，當(dāng)過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)4亍條件成立 時(shí)，在選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量為第一預(yù)定吸附量以上在 情況下，可以停止由尿素供給單元進(jìn)行的向選擇還原型NOx催化劑的尿素 的供給。
在此，第一預(yù)定吸附量，可以是當(dāng)選擇還原型NOx催化劑中的尿素的 吸附量為該第一預(yù)定吸附量以上時(shí)，可判斷為如下情況的閾值，即伴隨過(guò) 濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑的溫度上升時(shí)，就從選#^￡ 原型NOx催化劑中排出過(guò)剩的量的氨。
根據(jù)上述內(nèi)容，也能夠抑制伴隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型 NOx催化劑的溫度上升時(shí)的來(lái)自該選擇還原型NOx催化劑的氨的排出。
另外，上述情況下，預(yù)定期間可以是直到選擇還原型NOx催化劑中的 尿素的吸附量減少到比第一預(yù)定吸附量少的第二預(yù)定吸附量以下的期間。
在此，第二預(yù)定吸附量，可以是當(dāng)選擇還原型NOx催化劑中的尿素的 吸附量為該第二預(yù)定吸附量以下時(shí)，可判斷為如下情況的閾值，即即4吏伴 隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑的溫度上升，從選擇還 原型NOx催化劑排出的氨的量也處于容許范圍內(nèi)。
由此，能夠在選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量已充分減少的 狀態(tài)下執(zhí)行過(guò)濾器升溫控制。
另外，在本發(fā)明中，還可以具備氨氧化催化劑，其設(shè)置于比選擇還 原型NOx催化劑更靠下游一側(cè)的排氣通路中，具有將氨氧化的功能；和 NOx催化劑升溫單元，其在預(yù)定期間中執(zhí)行使選擇還原型NOx催化劑升 溫的NOx催化劑升溫控制。該情況下，在NOx催化劑升溫控制中，以比 伴隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑升溫時(shí)的升溫速度 《氐的預(yù)定升溫速度，使選擇還原型NOx催化劑升溫。
由NOx催化劑升溫單元來(lái)使選擇還原型NOx催化劑升溫的情況下， 選擇還原型NOx催化劑中的尿素的水解也被促進(jìn)，從該選擇還原型NOx 催化劑排出的氨增加。但是，預(yù)定升溫速度，是比伴隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而所述選擇還原型NOx催化劑升溫時(shí)的升溫速度低的速度。因此，通 過(guò)執(zhí)行NOx催化劑升溫控制來(lái)使選擇還原型NOx催化劑升溫時(shí)的氨的排 出量，比伴隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑升溫時(shí)的氨 的排出量少。另夕卜，預(yù)定升溫速度，可以是能夠判斷為從選擇還原型NOx催化劑排 出的氨的量處于能夠通過(guò)氨氧化催化劑充分氧化的范圍內(nèi)的值。該情況下， 當(dāng)選擇還原型NOx催化劑以預(yù)定升溫速度升溫時(shí)，從選擇還原型NOx催 化劑排出的氨被氨氧化催化劑充分氧化。因此，能夠抑制向比氨氧化催化 劑更靠下游的一側(cè)流出氨。因此，根據(jù)上述內(nèi)容，能夠在預(yù)定期間中，抑制向比氨氧化催化劑更 靠下游的一側(cè)流出氨，并更快速地減少選擇還原型NOx催化劑中的尿素的 吸附量。因此，在預(yù)定期間為某一定的期間的情況下，能夠在該預(yù)定期間 中使選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量進(jìn)一步減少。其結(jié)果，能夠 進(jìn)一步抑制經(jīng)過(guò)預(yù)定期間之后執(zhí)行過(guò)濾器升溫控制時(shí)的來(lái)自選擇還原型 NOx催化劑的氨的排出量。另外，在預(yù)定期間是直到選擇還原型NOx催 化劑中的尿素的吸附量從第一預(yù)定吸附量以上減少到第二預(yù)定吸附量以下 的期間的情況下，能夠盡可能地縮短該預(yù)定期間。其結(jié)果，能夠更早地執(zhí) 行過(guò)濾器升溫控制。


圖1是表示實(shí)施例1的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示實(shí)施例1的過(guò)濾器再生控制程序的流程圖。圖3是表示實(shí)施例1的變形例的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示實(shí)施例2的過(guò)濾器再生控制程序的流程圖。 圖5是表示實(shí)施例3的過(guò)濾器再生控制程序的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
進(jìn) 行說(shuō)明。(實(shí)施例1 )(內(nèi)燃M其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)) 圖l是表示本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。內(nèi)燃機(jī)1是具有4個(gè)汽缸2的車輛驅(qū)動(dòng)用的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)(diesel engine)。在各 汽缸2上分別設(shè)置有向該汽缸2內(nèi)直接噴射燃料的燃料噴射閥3。在內(nèi)燃機(jī)1上連接有進(jìn)氣歧管(intake manifold )5和排氣歧管(exhaust manifold) 7。在進(jìn)氣歧管5上連接有進(jìn)氣通路4的一端。在排氣歧管7上 連接有排氣通路6的一端。在本實(shí)施例中，排氣通路6連接在排氣歧管7 的4號(hào)汽缸附近的位置上。在進(jìn)氣通路4上設(shè)置有渦輪增壓器8的壓縮機(jī)殼體8a。在排氣通路6 上設(shè)置有渦輪增壓器8的渦輪機(jī)殼體8b。在進(jìn)氣通路4的比壓縮機(jī)殼體8a 更靠上游的一側(cè)"i殳置有空氣流量計(jì)15。在排氣歧管7上設(shè)置有向排氣中添加燃料的燃料添加閥9。在排氣通 路6的比渦輪機(jī)殼體8b更靠下游的一側(cè)，從上游開(kāi)始依次串聯(lián)設(shè)置有氧化 催化劑11和過(guò)濾器12、選擇還原型NOx催化劑13、氨氧化催化劑14。 選擇還原型NOx催化劑13是將氨作為還原劑來(lái)還原排氣中的NOx的催化 劑。另外，可以在過(guò)濾器12上擔(dān)載氧化催化劑等具有氧化功能的催化劑。在排氣通路6中的過(guò)濾器12和選擇還原型NOx催化劑13之間設(shè)置有 溫度傳感器16和尿素添加閥10。溫度傳感器16是檢測(cè)排氣的溫度的傳感 器。尿素添加閥IO是向排氣中添加尿素水溶液的閥。從蓄積有尿素7jO溶液 的尿素水溶液箱(省略示圖)向尿素添加閥IO供給尿素水溶液。在本實(shí)施 例中，尿素添加閥IO相當(dāng)于本發(fā)明的尿素供給單元。當(dāng)選擇還原型NOx催化劑13處于活性狀態(tài)時(shí)，從尿素添加閥10添加 尿素水溶液，并且向選擇還原型NOx催化劑13供給該尿素水溶液。向選型NOx催化劑13上，所吸附的尿素發(fā)生水解，由此來(lái)生成氨。該氨成為還原劑來(lái)還原排氣中的NOx。在內(nèi)燃機(jī)1上同時(shí)設(shè)置有電子控制單元(ECU) 20。該ECU20是控 制內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)的單元。ECU20上電連接空氣流量計(jì)15和溫度傳 感器16。并且，這些部件的輸出信號(hào)被輸入到ECU20。另夕卜，在ECU20上電連接燃料噴射閥3、燃料添加閥9以及尿素添加 閥10。并且，通過(guò)ECU20來(lái)對(duì)這些閥進(jìn)行控制。 (過(guò)濾器再生控制)在本實(shí)施例中，進(jìn)行用于除去過(guò)濾器12捕集的PM的過(guò)濾器再生控制。 過(guò)濾器再生控制通過(guò)從燃料添加閥9添加燃料來(lái)進(jìn)行。從燃料添加閥9添 加的燃料被供給至氧化催化劑11，在該氧化催化劑11中被氧化。利用此 時(shí)產(chǎn)生的氧化熱來(lái)使過(guò)濾器12升溫。在過(guò)濾器再生控制中，4吏過(guò)濾器12 的溫度上升到能夠?qū)崿F(xiàn)PM的氧化的目標(biāo)溫度。由此，PM被氧化而被從 過(guò)濾器12中除去。在本實(shí)施例中，過(guò)濾器再生控制相當(dāng)于本發(fā)明的過(guò)濾器 升溫控制。當(dāng)執(zhí)行過(guò)濾器再生控制時(shí)，伴隨著氧化催化劑11和過(guò)濾器12的升溫， 選擇還原型NOx催化劑13的溫度也上升。但是，當(dāng)選擇還原型NOx催^(guò)f匕 劑13的溫度急劇上升時(shí)，吸附在選擇還原型NOx催化劑13上的尿素的水 解被急劇促進(jìn)，由此，從選^原型NOx催化劑13排出的氨有可能增加。 (過(guò)濾器再生控制程序)因此，在實(shí)施例中，在執(zhí)行過(guò)濾器再生控制之前，停止來(lái)自尿素添加 閥10的尿素水溶液的添加。以下，基于圖2所示的流程圖對(duì)本實(shí)施例的過(guò) 濾器再生控制程序進(jìn)行說(shuō)明。本程序預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，在內(nèi)燃機(jī)1 的運(yùn)行中，被以預(yù)定的間隔重復(fù)執(zhí)行。在本程序中，ECU20首先在S101中，判別過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行條 件是否成立。作為過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行條件，能夠例示出過(guò)濾器12中的 PM的捕集量的推定值變成預(yù)定量以上時(shí)等。在本實(shí)施例中，過(guò)濾器再生 控制的執(zhí)行條件相當(dāng)于本發(fā)明的過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行條件。在S101中， 作出了肯定判定的情況下，ECU20進(jìn)入S102，作出了否定判定的情況下，ECU20暫時(shí)終止本程序的執(zhí)4亍。在S102中，ECU20停止來(lái)自尿素添加閥10的尿素水溶液的添加。接著，ECU20進(jìn)入S103，判別從停止了來(lái)自尿素添加閥IO的尿素水 溶液的添加的時(shí)刻開(kāi)始是否經(jīng)過(guò)了預(yù)定期間Ats。本實(shí)施例的預(yù)定期間Ats 是預(yù)先確定的一定的期間。在S103中，作出了肯定判定的情況下，ECU20 iiXS104，作出了否定判定的情況下，ECU20重復(fù)S103。進(jìn)入到S104的ECU20,開(kāi)始來(lái)自燃料添加閥9的燃料添加，執(zhí)4亍過(guò) 濾器再生控制。之后，ECU20暫時(shí)終止本程序的執(zhí)行。在本實(shí)施例中，執(zhí) 行S104的ECU20相當(dāng)于本發(fā)明的過(guò)濾器升溫單元。根據(jù)以上說(shuō)明的程序，當(dāng)過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行條件成立時(shí)，停止來(lái) 自尿素添加閥IO的尿素水溶液的添加。即，停止向選擇還原型NOx催化 劑13供給尿素7jc溶液。并且，從停止向選#^￡原型NOx催化劑13供給尿 素水溶液的時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)預(yù)定期間△ ts之后，執(zhí)行過(guò)濾器再生控制。由此，在直到過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行條件成立的期間吸附在選擇還原 型NOx催化劑13上的尿素，在預(yù)定期間Ats的經(jīng)過(guò)中變成氨，在NOx的 還原中被消耗。并且，在選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量減 少之后，執(zhí)行過(guò)濾器再生控制。因此，能夠抑制伴隨著過(guò)濾器再生控制的 執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑13的溫度上升時(shí)的來(lái)自該選擇還原型NOx 催化劑13的氨的排出。 (變形例)圖3是表示本實(shí)施例的變形例的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的 圖。在本變形例中，在排氣通路6的比渦輪機(jī)殼體8b更靠下游的一側(cè)，從 上游開(kāi)始依次配置有氧化催化劑17、選擇還原型NOx催化劑13、氧化催 化劑ll、過(guò)濾器12。并且，在排氣通路6中的氧化催化劑17和選擇還原 型NOx催化劑13之間設(shè)置有尿素添加閥10。另外，在排氣通路6中的選 擇還原型NOx催化劑13和氧化催化劑11之間設(shè)置有溫度傳感器16。其 他的結(jié)構(gòu)與圖1所示的概略結(jié)構(gòu)相同。本實(shí)施例這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，過(guò)濾器再生控制也能通過(guò)從燃料添加閥9添加燃料來(lái)進(jìn)行。從燃料添加閥9添加的燃料在氧化催化劑17和氧化 催化劑11中被氧化，利用此時(shí)產(chǎn)生的氧化熱來(lái)使過(guò)濾器12升溫。并且，在這樣的情況下，也利用通過(guò)氧化催化劑17中燃料發(fā)生氧化而 產(chǎn)生的氧化熱，使選擇還原型NOx催化劑13升溫。即，當(dāng)執(zhí)行過(guò)濾器再 生控制時(shí)，選棒&原型NOx催化劑13的溫度也上升。因此，在本變形例 的過(guò)濾器再生控制中，也適用圖2所示那樣的程序。由此，能夠得到與圖 1所示那樣的概略結(jié)構(gòu)的情況相同的效果。 (實(shí)施例2 )本實(shí)施例的內(nèi)燃才咸其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。另夕卜， 在本實(shí)施例中，也進(jìn)行與實(shí)施例1相同的過(guò)濾器再生控制。 (過(guò)濾器再生控制程序)在此，基于圖4所示的流程圖對(duì)本實(shí)施例的過(guò)濾器再生控制程序進(jìn)行 說(shuō)明。本程序預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，在內(nèi)燃機(jī)l的運(yùn)行中，被以預(yù)定的 間隔重復(fù)執(zhí)4亍。在本程序中，ECU20首先在S201中，判別過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行條 件是否成立。過(guò)濾器再生控制的執(zhí)4亍條件與實(shí)施例l相同。在S201中，作 出了肯定判定的情況下，ECU20進(jìn)入S202,作出了否定判定的情況下， ECU20暫時(shí)終止>$^呈序的執(zhí)行。在S202中，ECU20算出當(dāng)前時(shí)刻的選擇還原型NOx催化劑13中的 尿素的吸附量Qu。選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量Qu，能 夠根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)以及流入選擇還原型NOx催化劑13的排氣的 溫度的經(jīng)歷、來(lái)自尿素添加閥10的尿素水溶液的添加量的累計(jì)值等來(lái)算 出。接著，ECU20 iiA S2(B，判別S202中算出的選擇還原型NOx催化 劑13中的尿素的吸附量Qu是否為第一預(yù)定吸附量Ql以上。在此，第一 預(yù)定吸附量Ql是，當(dāng)選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量Qu 為該第一預(yù)定吸附量Ql以上時(shí)，可判斷為如下情況的闊值，即該情況為 伴隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑13的溫度上升時(shí)，就從選擇還原型NOx催化劑13排出過(guò)剩的量的氨。在S203中，作出了肯 定判定的情況下，ECU20進(jìn)入S204，作出了否定判定的情況下，ECU20
在S204中，ECU20停止來(lái)自尿素添加閥IO的尿素水溶液的添加。由 此，停止向選擇還原型NOx催化劑13供給尿素水溶液。其結(jié)果，如上述 那樣，選^^還原型NOx催化劑13中的尿素吸附量開(kāi)始減少。
接著，ECU20進(jìn)入S205，算出停止來(lái)自尿素添加閥10的尿素水溶液 的添加之后的選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量的減少量厶 Qu。該減少量AQu,能夠才艮據(jù)停止來(lái)自尿素添加閥10的尿素水溶液的添 加后的內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)以及流入選擇還原型NOx催化劑13的排氣的 溫度的經(jīng)歷等來(lái)算出。
接著，ECU20i^VS206，從S202中算出的選擇還原型NOx催化劑 13中的尿素的吸附量Qu減去S205中算出的尿素的吸附量的減少量△ Qu， 由此算出當(dāng)前時(shí)刻的選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量Qu，。 在本實(shí)施例中，執(zhí)行S202和S206的ECU20,相當(dāng)于本發(fā)明的尿素吸附量 推定單元。
接著，ECU20 iiA^ S207，判別S206中算出的選擇還原型NOx催化 劑13中的尿素的吸附量Qu，是否處于第二預(yù)定吸附量Q2以下。在此， 第二預(yù)定吸附量Q2是，當(dāng)選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量 Qu，為該第二預(yù)定吸附量Q2以下時(shí)，可判斷為如下情況的閾值，即該情 況為即使伴隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑13的溫度 上升，從選擇還原型NOx催化劑13排出的氨的量也處于容許范圍內(nèi)。在 S207中，作出了肯定判定的情況下，ECU20進(jìn)入S208，作出了否定判定 的情況下，ECU20返回S205。
在S208中，ECU20開(kāi)始來(lái)自燃料添加閥9的燃料添加，執(zhí)行過(guò)濾器 再生控制。之后，ECU20暫時(shí)終止本程序的執(zhí)行。在本實(shí)施例中，執(zhí)行 S208的ECU20，相當(dāng)于本發(fā)明的過(guò)濾器升溫單元。
根據(jù)以上說(shuō)明的程序，在選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量為第 一預(yù)定吸附量以上時(shí)，過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行條件成立的情況下，
選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量減少到第二預(yù)定吸附量以下之 后，執(zhí)行過(guò)濾器再生控制。即，能夠在選擇還原型NOx催化劑13中的尿 素的吸附量已充分減少的狀態(tài)下，執(zhí)行過(guò)濾器再生控制。因此，能夠抑制 伴隨過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑13的溫度上升時(shí)的 來(lái)自該選擇還原型NOx催化劑13的氨的排出。
在本實(shí)施例中，直到選擇還原型NOx催化劑13中的尿素的吸附量從 第一預(yù)定吸附量以上減少到第二預(yù)定吸附量以下的期間，相當(dāng)于本發(fā)明的 預(yù)定期間。
另外，將本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)取為上述實(shí)施 例1的變形例那樣的結(jié)構(gòu)的情況下，在過(guò)濾器再生控制中，也可以應(yīng)用圖 4所示那樣的程序。該情況下，也可以得到與圖1所示那樣的概略結(jié)構(gòu)的 情況相同的效果。 (實(shí)施例3 )
本實(shí)施例的內(nèi)燃才i其給排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。另夕卜， 在本實(shí)施例中，也進(jìn)行與實(shí)施例1相同的過(guò)濾器再生控制。 (過(guò)濾器再生控制程序)
在此，基于圖5所示的流程圖來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的過(guò)濾器再生控制程序。 4^呈序預(yù)先存儲(chǔ)在ECU20中，在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行中，被以預(yù)定的間隔重 復(fù)執(zhí)行。需說(shuō)明的是，圖5所示的流程圖是在圖4所示的流程圖中增加了 S305的流程圖。因此，^Ut S305進(jìn)行說(shuō)明，省略其他步驟的說(shuō)明。
在本程序中，ECU20在S204之后進(jìn)入S305。在S305中，ECU20執(zhí) 行使選擇還原型NOx催化劑13升溫的NOx催化劑升溫控制。
本實(shí)施例的NOx催化劑升溫控制是，以比伴隨過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行 而選擇還原型NOx催化劑13升溫時(shí)的升溫速度低的預(yù)定升溫速度來(lái)使選 擇還原型NOx催化劑13升溫的控制。另外，預(yù)定升溫速度是，從選擇還 原型NOx催化劑13排出的氨的量處于可由氨氧化催化劑14充分氧化的范 圍內(nèi)的值。該升溫速度通過(guò)實(shí)驗(yàn)等預(yù)先確定。具體而言，NOx催化劑升溫控制，通過(guò)從燃料添加閥9添加量比過(guò)濾 器再生控制的執(zhí)行時(shí)的量少的燃料來(lái)進(jìn)行。從燃料添加閥9添加的燃料， 與過(guò)濾器再生控制的情況同樣地，被供給至氧化催化劑11，在該氧化催化 劑11中被氧化。利用此時(shí)產(chǎn)生的氧化熱，使選擇還原型NOx催化劑13 升溫。通過(guò)控制來(lái)自燃料添加閥9的燃料添加量來(lái)將選擇還原型NOx催化 劑13的升溫速度控制成預(yù)定升溫速度。
在本實(shí)施例中，執(zhí)行S305的ECU20,相當(dāng)于本發(fā)明的NOx催化劑升 溫單元。S305之后，ECU20 iiA S205。
根據(jù)以上說(shuō)明的程序，在過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行條件成立時(shí)選擇還原 型NOx催化劑13中的尿素的吸附量為第一預(yù)定量以上的情況下，停止來(lái) 自尿素添加閥10的尿素水溶液的添加的同時(shí)，執(zhí)行NOx催化劑升溫控制。
執(zhí)行NOx催化劑升溫控制的情況，也與伴隨過(guò)濾器再生控制的執(zhí)行而 選擇還原型NOx催化劑13的溫度上升的情況相同地，促進(jìn)選擇還原型 NOx催化劑13中的尿素的7jC解，從該選擇還原型NOx催化劑13排出的 氨增加。但是，在NOx催化劑升溫控制中，選擇還原型NOx催化劑13 以預(yù)定升溫速度進(jìn)行升溫。因此，從選擇還原型NOx催化劑13排出的氨 的量，比伴隨過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而選擇還原型NOx催化劑13升溫時(shí) 排出的量少，該氨被氨氧化催化劑14充分氧化。因此，能夠抑制向比氨氧 化催化劑14更靠下游的一側(cè)流出氨。
因此，通過(guò)執(zhí)行NOx催化劑升溫控制，能夠抑制向比氨氧化催化劑 14更靠下游的一側(cè)流出氨，并且能夠更快地4吏選擇還原型NOx催化劑13 中的尿素的吸附量減少到第二預(yù)定吸附量以下。其結(jié)果，能夠更早地執(zhí)行 過(guò)濾升溫控制。
在本實(shí)施例的NOx催化劑升溫控制中，可以代替來(lái)自燃料添加閥9 的燃料添加，而通過(guò)使從內(nèi)燃機(jī)1排出的排氣升溫來(lái)使選擇還原型NOx 催化劑13升溫。
另外，將本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)及其進(jìn)排氣系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)取為上述實(shí)施 例1的變形例那樣的結(jié)構(gòu)的情況下，在過(guò)濾器再生控制中，也可以應(yīng)用圖5所示那樣的程序。該情況下，也能夠得到與圖1所示那樣的概略結(jié)構(gòu)的 情況相同的效果。
如實(shí)施例1那樣，在從停止來(lái)自尿素添加閥10的尿素水溶液的添加的 時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)了某一定期間、即預(yù)定期間Ats之后執(zhí)^f亍過(guò)濾器再生控制的 情況下，也可以在預(yù)定期間Ats的經(jīng)過(guò)中執(zhí)行實(shí)施例3的NOx催化劑升溫 控制。該情況下，能夠在預(yù)定期間Ats的經(jīng)過(guò)中，抑制向比氨氧化催化劑 14更靠下游的一側(cè)流出氨，并且進(jìn)一步使選擇還原型NOx催化劑13中的 尿素的吸附量減少。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步抑制執(zhí)行過(guò)濾器再生控制時(shí)的來(lái) 自選擇還原型NOx催化劑13的氨的排出量。
在上述各實(shí)施例的過(guò)濾器再生控制中，可以代替來(lái)自燃料添加閥9的 燃料添加，而通過(guò)使從內(nèi)燃機(jī)1排出的排氣升溫來(lái)使過(guò)濾器12升溫。另外， 可以代替來(lái)自燃料添加閥9的燃料添加，而在內(nèi)燃機(jī)1中在主燃料噴射之 后的期間執(zhí)行副燃料噴射，從而向氧化催化劑11 (以及氧化催化劑17)供 給燃料。
工業(yè)上的實(shí)用性
根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上設(shè)置有選擇還原型NOx 催化劑和過(guò)濾器的情況下的來(lái)自選擇還原型NOx催化劑的氨的排出。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，具備選擇還原型NOx催化劑，其設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路，將氨作為還原劑來(lái)還原排氣中的NOx；尿素供給單元，其向該選擇還原型NOx催化劑供給尿素；微粒過(guò)濾器，其設(shè)置于所述排氣通路，捕集排氣中的粒子狀物質(zhì)；以及過(guò)濾器升溫單元，其執(zhí)行使該微粒過(guò)濾器升溫的過(guò)濾器升溫控制，在所述過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行條件成立時(shí)，停止由所述尿素供給單元進(jìn)行的向所述選擇還原型NOx催化劑的尿素的供給，并且從停止由所述尿素供給單元進(jìn)行的向所述選擇還原型NOx催化劑的尿素的供給的時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)預(yù)定期間之后，由所述過(guò)濾器升溫單元來(lái)執(zhí)行所述過(guò)濾器升溫控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，還具備推定所述選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量的尿素吸附量推定單元，在所述過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行條件成立時(shí)，由所述尿素吸附量推定單元推定的所述選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量為第一預(yù)定吸附量以上的情況下，停止由所g素供給單元進(jìn)行的向所述選擇還原型NOx催化劑的尿素的供給。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)定期間是直到由所述尿素吸附量推定單元推定的所述選擇還原型NOx催化劑中的尿素的吸附量減少到比所述第一預(yù)定吸附量少的第二預(yù)定吸附量以下的期間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述笫一預(yù)定期間，是在所述選棒S原型NOx催化劑中的尿素的吸附量為該第一預(yù)定吸附量以上時(shí)，可判斷為如下情況的闊值，即伴隨所述過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而所述選擇還原型NOx催化劑的溫度上升時(shí)，就從所述選擇還原型NOx催化劑排出過(guò)剩的量的氨。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述第二預(yù)定吸附量，是當(dāng)所述選#^￡原型NOx催化劑中的尿素的吸附量為該第二預(yù)定吸附量以下時(shí)，可判斷為如下情況的閾值，即即使伴隨所述過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而所述選擇還原型NOx催化劑的溫度上升，從所述選擇還原型NOx催化劑排出的氨的量也處于容許范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，還具備氨氧化催化劑，其設(shè)置于比所述選擇還原型NOx催化劑更靠下游一側(cè)的所述排氣通路中，具有將氨氧化的功能；和NOx催化劑升溫單元，其在所述預(yù)定期間中執(zhí)行NOx催化劑升溫控制，該NOx催化劑升溫控制是以比伴隨所述過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行而所述選擇還原型NOx催化劑升溫時(shí)的升溫速度低的預(yù)定升溫速度，〗吏所述選擇還原型NOx催化劑升溫。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其目的在于在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路上設(shè)置有選擇還原型NO_x催化劑和微粒過(guò)濾器的情況下，抑制來(lái)自選擇還原型NO_x催化劑的氨的排出。在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，當(dāng)過(guò)濾器升溫控制的執(zhí)行條件成立時(shí)(S101)，停止由尿素供給單元進(jìn)行的向選擇還原型NO_x催化劑的尿素的供給(S102)，并且從停止向選擇還原型NO_x催化劑的尿素的供給的時(shí)刻開(kāi)始經(jīng)過(guò)預(yù)定期間之后，由過(guò)濾器升溫單元來(lái)執(zhí)行過(guò)濾器升溫控制(S103、S104)。
文檔編號(hào)F01N3/02GK101652540SQ20088001112
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2008年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者伊藤和浩, 利岡俊祐, 小田富久 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社