内燃机的控制装置制造方法及图纸

提供在排气通路配设有NOx净化催化剂及排气净化过滤器的内燃机应用的能有效进行DPF再生处理、NOx净化处理等各处理的控制装置。在DPF的再生要求时NSR催化剂的端面堵塞率为预定值A以上的情况下，借助来自喷射器的延迟喷射量将NSR催化剂的入口温度设定得高且使来自燃料添加阀的燃料添加量减量(ST4)。由此并行进行NSR催化剂的端面堵塞消除处理和DPF再生控制。在DPF的再生要求时NSR催化剂的端面堵塞率小于预定值A的情况下，使来自喷射器的延迟喷射量减量而将NSR催化剂的入口温度设定得低且使来自燃料添加阀的燃料添加量增量(ST3)。由此并行进行基于Di‑Air的NOx净化和DPF再生控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机的控制装置。尤其是，本专利技术涉及在排气通路配设有NOx净化催化剂以及排气净化过滤器的内燃机所应用的控制装置。
技术介绍
以往，例如公知有在搭载于汽车等的柴油机(以下有时仅称为发动机)的排气通路配设有NOx净化催化剂(例如NSR(NOxStorageReduction，NOx吸留还原)催化剂)以及排气净化过滤器(例如DPF(DieselParticulateFilter，柴油机微粒过滤器))的结构(例如参照专利文献1)。NOx净化催化剂吸留废气中所含的氮氧化物(NOx)。排气净化过滤器捕集废气中的PM(ParticulateMatter，颗粒物质)。在这种发动机中，在NOx净化催化剂以及排气净化过滤器的上游侧设置有燃料添加阀，形成为能够利用该燃料添加阀添加燃料。若NOx净化催化剂的NOx吸留量达到规定量，则利用从燃料添加阀添加的燃料对由该NOx净化催化剂吸留的NOx进行还原处理(NOx净化处理)。并且，当在NOx净化催化剂吸附有硫成分(SOx)而产生硫(S)中毒的情况下，进行通过来自燃料添加阀的间歇性的燃料添加实现的燃料过量供给(RichSpike)，除去硫成分，使NOx净化催化剂的NOx吸留能力恢复(硫再生处理)。并且，若排气净化过滤器的PM堆积量达到规定量，则利用从燃料添加阀添加的燃料的氧化反应而使过滤器内温度高温化。由此，使堆积于排气净化过滤器的PM氧化(燃烧)而将其除去(过滤器再生处理)。专利文献1：日本特开2006－291823号公报然而，当在NOx净化催化剂的端面附着有淀积物(deposit)等而产生了端面堵塞的情况下，该NOx净化催化剂的NOx吸留能力降低。因此，谋求进行消除该NOx净化催化剂的端面堵塞的处理。然而，尚未提出在要求上述过滤器再生处理以及上述硫再生处理中的至少一方的情况下，满足该要求并且有效地进行NOx净化处理或者端面堵塞消除处理的技术。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这点而完成的，其目的在于提供一种控制装置，该控制装置被应用于在排气通路配设有NOx净化催化剂以及排气净化过滤器的内燃机，能够有效地进行上述各处理中的多个处理。用于达成上述目的的本专利技术的解决方案以如下的控制装置作为对象，该控制装置被应用于内燃机，上述内燃机从排气通路中的废气流动方向的上游侧至下游侧依次配设有NOx净化催化剂以及排气净化过滤器，并且上述内燃机具备：设置于上述排气通路且从上述NOx净化催化剂的上游侧供给燃料的燃料添加阀；以及向内燃机的燃烧室内供给燃料的燃料喷射阀，上述内燃机的控制装置分别对来自上述燃料添加阀的燃料的供给以及来自上述燃料喷射阀的燃料的供给进行控制。该控制装置具备端面堵塞识别部以及控制部。端面堵塞识别部推定或者检测上述NOx净化催化剂的废气流入侧的端面堵塞程度。当产生上述排气净化过滤器的再生要求以及上述NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由上述端面堵塞识别部推定或者检测出的上述NOx净化催化剂的端面堵塞程度为预定值以上的情况下，与端面堵塞程度小于上述预定值的情况相比，上述控制部将利用从上述燃料喷射阀供给的燃料调整的上述NOx净化催化剂的入口温度设定得高、且将来自上述燃料添加阀的燃料的供给量设定得少。根据该确定事项，当产生排气净化过滤器的再生要求以及NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由端面堵塞识别部推定或者检测出的NOx净化催化剂的端面堵塞程度为预定值以上的情况下，将利用从燃料喷射阀供给的燃料调整的NOx净化催化剂的入口温度设定得高(设定得比端面堵塞程度小于预定值的情况下高)、且将来自燃料添加阀的燃料的供给量设定得少(设定得比端面堵塞程度小于预定值的情况下少)。由此，能够将成为NOx净化催化剂的端面堵塞(NOx净化催化剂的入口部分处的端面堵塞)的原因的物质(淀积物等)氧化除去。并且，由于NOx净化催化剂的入口温度被设定得高，因此即便将来自燃料添加阀的燃料的供给量设定得少，也能够提高NOx净化催化剂的内部温度或被导入排气净化过滤器的废气温度，在NOx净化催化剂的再生要求时能够进行NOx净化催化剂的再生，且在排气净化过滤器的再生要求时能够进行排气净化过滤器的再生。这样，在NOx净化催化剂的端面堵塞程度为预定值以上的情况下，将NOx净化催化剂的入口温度设定得高、且将来自燃料添加阀的燃料的供给量设定得少，由此能够高效地并行进行针对NOx净化催化剂的端面堵塞消除处理、和NOx净化催化剂的再生处理以及排气净化过滤器的再生处理中的至少一方。另一方面，当产生排气净化过滤器的再生要求以及NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由端面堵塞识别部推定或者检测出的NOx净化催化剂的端面堵塞程度小于预定值的情况下，利用从燃料喷射阀供给的燃料调整的NOx净化催化剂的入口温度被设定得低(被设定得比端面堵塞程度为预定值以上的情况下低)、且来自燃料添加阀的燃料的供给量被设定得多(被设定得比端面堵塞程度为预定值以上的情况下多)。由此，能够将流入NOx净化催化剂的废气温度调整为适于NOx净化处理(将由NOx净化催化剂吸留的NOx还原的处理)的温度。并且，来自燃料添加阀的燃料的供给量被设定得多，由此，因NOx净化催化剂内部的燃料的氧化反应(燃烧)，NOx净化催化剂的内部温度或被导入排气净化过滤器的废气温度变高，在NOx净化催化剂的再生要求时能够进行NOx净化催化剂的再生，且在排气净化过滤器的再生要求时能够进行排气净化过滤器的再生。这样，在NOx净化催化剂的端面堵塞程度小于预定值的情况下，将NOx净化催化剂的入口温度设定得低、且将来自燃料添加阀的燃料的供给量设定得多，由此，能够高效地并行进行NOx净化催化剂中的NOx净化处理、和NOx净化催化剂的再生处理以及排气净化过滤器的再生处理中的至少一方。并且，优选形成为：通过上述燃料喷射阀调整从内燃机的膨胀行程至排气行程的期间中的燃料喷射正时以及燃料喷射量，能够调整上述NOx净化催化剂的入口温度。由此，能够通过相对于来自燃料添加阀的燃料的供给动作相独立地进行的燃料喷射阀的燃料喷射控制，进行NOx净化催化剂的入口温度的调整。也就是说，通过调整来自燃料喷射阀的燃料喷射正时以及燃料喷射量，能够高精度地调整NOx净化催化剂的入口温度。因此，能够将进行消除NOx净化催化剂的端面堵塞的处理时的NOx净化催化剂的入口温度、以及进行NOx净化催化剂中的NOx净化处理时的NOx净化催化剂的入口温度分别调整为适于进行相应的处理的温度，能够高效地进行处理(消除端面堵塞的处理或者NOx净化处理)。并且，优选形成为：上述排气通路在上述NOx净化催化剂的上游侧处分支为第一排气通路和第二排气通路，在上述第一排气通路配设有第一增压器的涡轮叶轮，在上述第二排气通路配设有体型构成为比上述第一增压器的体型大的第二增压器的涡轮叶轮。并且，在上述排气通路设置有能够调整在上述第一排气通路流动的废气的流量与在上述第二排气通路流动的废气的流量之间的比率的流量调整构件。在该情况下，上述控制部优选构成为：当产生内燃机的负荷为规定值以下时的上述排气净化过滤器的再生要求以及上述NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由上述端面堵塞识别部推定或者检测出的上述NOx净化催化剂的端面堵塞程度为预定值以上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的控制装置，所述内燃机的控制装置被应用于内燃机，所述内燃机从排气通路中的废气流动方向的上游侧至下游侧依次配设有NOx净化催化剂以及排气净化过滤器，并且所述内燃机具备：设置于所述排气通路且从所述NOx净化催化剂的上游侧供给燃料的燃料添加阀；以及向内燃机的燃烧室内供给燃料的燃料喷射阀，所述内燃机的控制装置对来自所述燃料添加阀的燃料的供给以及来自所述燃料喷射阀的燃料的供给分别进行控制，其特征在于，所述内燃机的控制装置具备：端面堵塞识别部，该端面堵塞识别部推定或者检测所述NOx净化催化剂的废气流入侧的端面堵塞程度；以及控制部，当产生所述排气净化过滤器的再生要求以及所述NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由所述端面堵塞识别部推定或者检测出的所述NOx净化催化剂的端面堵塞程度为预定值以上的情况下，与所述端面堵塞程度小于所述预定值的情况相比，所述控制部将利用从所述燃料喷射阀供给的燃料调整的所述NOx净化催化剂的入口温度设定得高、且将来自所述燃料添加阀的燃料的供给量设定得少。

【技术特征摘要】
2015.08.17 JP 2015-1604461.一种内燃机的控制装置，所述内燃机的控制装置被应用于内燃机，所述内燃机从排气通路中的废气流动方向的上游侧至下游侧依次配设有NOx净化催化剂以及排气净化过滤器，并且所述内燃机具备：设置于所述排气通路且从所述NOx净化催化剂的上游侧供给燃料的燃料添加阀；以及向内燃机的燃烧室内供给燃料的燃料喷射阀，所述内燃机的控制装置对来自所述燃料添加阀的燃料的供给以及来自所述燃料喷射阀的燃料的供给分别进行控制，其特征在于，所述内燃机的控制装置具备：端面堵塞识别部，该端面堵塞识别部推定或者检测所述NOx净化催化剂的废气流入侧的端面堵塞程度；以及控制部，当产生所述排气净化过滤器的再生要求以及所述NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由所述端面堵塞识别部推定或者检测出的所述NOx净化催化剂的端面堵塞程度为预定值以上的情况下，与所述端面堵塞程度小于所述预定值的情况相比，所述控制部将利用从所述燃料喷射阀供给的燃料调整的所述NOx净化催化剂的入口温度设定得高、且将来自所述燃料添加阀的燃料的供给量设定得少。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，当产生所述排气净化过滤器的再生要求以及所述NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由所述端面堵塞识别部推定或者检测出的所述NOx净化催化剂的端面堵塞程度小于预定值的情况下，所述控制部以使得能够并行地进行所述排气净化过滤器的再生要求和所述NOx净化催化剂的再生要求中的所要求的处理以及NOx净化处理的方式，对来自所述燃料喷射阀的燃料的供给以及来自所述燃料添加阀的燃料的供给分别进行控制。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，当产生所述排气净化过滤器的再生要求以及所述NOx净化催化剂的再生要求中的至少一方时，在由所述端面堵塞识别部推定或者检测出的所述NOx净化催化剂的端面堵塞程度为预定值以上的情况下，所述控制部以使得能够并行地进行所述排气净化过滤器的再生要求和所述NOx净化催化剂的再生要求中的所要求的处理以及端面堵塞消除处理的方式，对来自所述燃料喷射阀的燃料的供给以及来自所述燃料添加阀的燃料的供给分别进行控制。4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，通过所述燃料喷射阀调整从内燃机的膨胀行程至排气行程的期间中的燃料喷射正时以及燃料喷射量，能够调整所述NOx净化催化剂的入口温度。5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述排气通路在所述NOx净化催化剂的上游侧处分支为第一排气通路和第二排气通路，在所述第一排气通路配设有第一增压器的涡轮叶轮，在所述第二排气通路配设有体型构成为比所述第一增压器的体型大的第二增压器的涡轮叶轮，在所述排气通路设置有能够调整在所述第一排气通路流动的废气的流量与在所述第二排气通路流动的废气的流量之间的比率的流量调整构件，所述控制部构成为：当产生内燃机的负荷为规定值以下时的所述排气净化过滤器的再生要求以及所述NOx净化催...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗阪伊津也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP