CN1930380B - 用于内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

提供一种用于内燃机的排气净化装置，具有DPNR转化器，燃料添加装置和电控装置。DPNR转化器位于内燃机的排气管中，并捕集排气中的颗粒物。燃料添加装置向通过DPNR转化器的排气添加燃料。电控装置在燃料添加装置向排气添加燃料的状态中判断DPNR转化器中的颗粒物的燃烧率。基于所判断的燃烧率，电控装置设定燃料添加装置添加燃料的方式，并在持续燃料添加和间歇燃料添加之间转换添加燃料的方式，当推定颗粒物的燃烧率小于预定的燃烧率时，电控装置将添加燃料的方式设定为间歇燃料添加。当推定颗粒物的燃烧率超过预定的燃烧率时，电控装置将添加燃料的方式设定为持续燃料添加。结果，排气净化装置抑制燃料所添加到的DPNR转化器的温度过度增加。

Description

用于内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及一种向位于排气管中的排气净化部件添加燃料的用于内燃机的排气净化装置。

背景技术

通过用位于排气管中的过滤器捕集排气中的颗粒物(PM)净化排气的排气净化部件已经用于诸如车辆柴油机的内燃机中。在这种排气净化部件中，过滤器需要在所捕集的颗粒物的堆积堵塞过滤器之前，通过去除堆积在过滤器中的颗粒物而再生。

Japanese Laid-Open Patent Publication No.2003-20930公开了一种消除过滤器中颗粒物的排气净化装置。在上述公开文件的排气净化装置中，过滤器支持促进颗粒物的氧化的催化剂，燃料添加到流入过滤器的排气中。被捕集在过滤器中的颗粒物通过添加燃料被氧化(燃烧)，过滤器因而再生。

当在排气净化部件的上游侧发生堵塞时，如果按照上述添加燃料时，则下列问题可能发生。

如果堵塞发生，排气流在堵塞已发生的部位变得不均匀。因而，应该在该部位燃烧的燃料在该部位的下游燃烧。在这情况下，堆积在下游部位的颗粒物或从PM消除过程开始保持没有燃烧的颗粒物(即，残余的颗粒物)急剧燃烧，这过度地增加了排气净化部件的温度。结果，例如，会发生热降解。

在排气净化部件的上游侧发生堵塞的状态包括在排气净化部件的上游端发生堵塞的状态和在位于排气净化部件上游的排气净化催化剂中发生堵塞的状态。

发明内容

因此，本发明目的是提供一种用于内燃机的排气净化装置，该装置抑制燃料添加到的排气净化部件的温度过度增加。

为了实现前述和其它目的并且与本发明的目的一致，提供一种具有排气净化部件、燃料添加装置和设定部分的用于内燃机的排气净化装置，排气净化部件位于内燃机的排气管内，排气净化部件捕集排气中的颗粒物。料添加装置向通过所述排气净化部件的排气添加燃料。设定部分在燃料添加装置向排气添加燃料的状态下估计在排气净化部件中的颗粒物的燃烧率，基于所述估计的燃烧率，设定部分设定燃料添加装置添加燃料的方式，设定部分在持续燃料添加和间歇燃料添加之间转换添加燃料的方式，当推定颗粒物的燃烧率小于预定的燃烧率时，设定部分将添加燃料的方式设定为间歇燃料添加，当推定颗粒物的燃烧率超过预定的燃烧率时，设定部分将添加燃料的方式设定为持续燃料添加。

结合附图，从下面描述，通过示例的方式示出本发明的原理，本发明的其它方面和优点变得明显。

附图说明

本发明，连同其目的和优点可以通过参照下面本优选实施例描述连同附图得到最佳理解，其中：

图1示出根据本发明第一实施例的排气净化装置所应用的内然机10的构造和其外围结构的图。

图2是示出根据第一实施例的燃料添加设定程序的流程图；

图3是示出根据第一实施例添加燃料的方式的流程图；

图4是示出根据第二实施例的燃料添加设定程序的流程图；

图5是示出根据第三实施例的排气净化装置的结构的图解视图。

具体实施方式

第一实施例

现在参照图1至图3，描述根据本发明第一实施例的用于内燃机的排气净化装置。

图1示出根据本发明第一实施例的排气净化装置所应用的内然机10 的构造。内燃机10是包括共轨式燃料喷射装置和涡轮增压器11的柴油机。发动机10包括进气管12、燃烧室13和排气管14。

进气管12形成内燃机10的进气系统。在进气管12的最上游部位，配置空气滤清器15。从空气滤清器15向下游侧，空气流量计16、结合在涡轮增压器中的压缩机17、中间冷却器18、进气节流阀19设置在进气管12中。进气管12在位于进气节流阀19的下游的进气歧管处分歧，并且通过进气口21连接到内燃机10的每一个燃烧室13。

在形成内燃机10的部分排气系统的排气管14中，排气口22连接到每一个燃烧室13。排气口22通过排气歧管23连接到涡轮增压器11的排气涡轮机24。在排气涡轮机24下游的排气管14部位中，NOx催化转化器25、DPNR转化器26和氧化催化转化器27从上游侧按此顺序设置。

NOx催化转化器25支持储存还原型NOx催化剂。当排气中的氧气浓度较高时，NOx催化剂储存排气中的NOx，并且当排气中的氧气浓度较低时，排出所储存的NOx。如果在其附近存在足够量的未燃燃料成分(起着还原剂的作用)，NOx催化剂还原所排出的NOx以净化排气。NOx催化转化器25构成排气净化催化剂，排气中的颗粒物流过该催化剂。

DPNR转化器26由多孔材料组成，并且捕集排气中的颗粒物。如同NOx催化转化器25，DPNR转化器26支持储存还原型NOx催化剂。DPNR转化器26的NOx催化剂还原所排出的NOx以净化排气。由NOx催化剂触发的反应氧化和去除所捕集的颗粒物。DPNR转化器26构成排气净化部件。

氧化催化转化器27支持氧化催化剂。氧化催化剂氧化排气中的HC和CO，净化排气。

在排气管14的DPNR转化器26的上游和下游部位，分别提供第一气体温度传感器28和第二气体温度传感器29。第一气体温度传感器28检测进气温度thci(流入DPNR转化器26的排气温度)。第二气体温度传感器29检测出气温度thco(流经DPNR转化器26的排气温度)。而且，压差传感器30提供在排气管14中。压差传感器30检测DPNR转化器26的上游部位和下游部位之间的压力差ΔP。氧传感器31、32分别位于排气管14的NOx催化转化器25上游的部位和排气管14的DPNR转化器26和氧的浓度。

内燃机10进一步包括排气再循环装置(EGR装置)用于将一些排气返回至进气管12的空气中。EGR装置包括连接排气管14和进气管12的EGR管33。EGR管33的最上游部位连接到排气管14的排气涡轮机24上游的部位。在EGR管33中，EGR催化剂34、EGR冷却器35和EGR阀36从上游侧按此顺序设置。EGR催化剂34重整再循环的排气。EGR冷却器35冷却重整的排气。EGR阀36调节重整和冷却的排气的流速。EGR管33的最下游端部位连接到进气管12的进气节流阀19下游的部位。

喷射器40提供在内燃机10的每一个燃烧室13中，以喷射将在燃烧室13内燃烧的燃料。喷射器40用高压燃料供给管41连接到高压共轨42。高压燃料通过燃料泵43供应到高压共轨42。在高压共轨42中的高压燃料的压力由安装到高压共轨的共轨管压力传感器44检测。

燃料泵43能够通过低压燃料供给管45向燃料添加阀46供应低压燃料。燃料添加阀46设置在特定气缸的排气口中，并且向排气涡轮机24喷射燃料。以此方式，燃料添加阀46向排气添加燃料。

负责内燃机10的各种控制的电控装置50包括执行与发动机10的控制有关的各种计算机程序的CPU、用于存储控制所需的程序和数据的ROM、用于暂时存储CPU计算结果的RAM和用于从外部输入信号或将信号输出到外部的输入和输出端口。除了上述传感器，电控装置50的输入端口连接到用于检测发动机10转速NE的发动机转速传感器、用于检测加速踏板压下程度的加速踏板传感器52和用于检测进气节流阀19的开口程度的节流阀传感器53。电控装置50的输出端口连接到用于驱动进气节流阀19、喷射器40、燃料泵43、燃料添加阀46和EGR阀36的驱动电路。

基于从上述传感器所检测的信号，电控装置50掌握发动机10的工况。根据所掌握的工况，电控装置50向连接到输出端口的装置的驱动电路输出命令信号。电控装置50执行诸如来自喷射器40的燃料喷射的定时和量的控制、进气节流阀19的开度的控制和基于EGR阀36的开度控制的EGR控制。

作为控制的一部分，电控装置50从燃料添加阀46向排气添加燃料。燃料添加阀46在下列控制过程中向排气添加燃料，即PM消除控制、NOx还原控制和S释放控制。

执行PM消除控制，使由DPNR转化器26所捕集的颗粒物燃烧并且以二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)的形式排出颗粒物。这就消除了DPNR转化器26的堵塞。在PM消除控制中，燃料添加阀46持续向排气添加燃料，从而氧化在排气中和催化剂上所添加的燃料。氧化所产生的热用来增加催化剂床的温度(例如，从600℃到700℃)。因此燃烧颗粒物。

执行NOx还原控制，用于将由NOx催化转化器25储存的NOx和DPNR转化器26的NOx催化剂还原成氮(N₂)、二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)，然后将其排出。在NOx还原控制期间，燃料添加阀46将燃料以一定的间隔间歇地添加到排气中，使得NOx催化剂周围的排气中氧浓度暂时较低，并且包含大量的未燃燃料成分。换言之，间歇地执行易燃高峰(rich spike)。这促进NOx从NOx催化剂释放和NOx的还原。即，NOx被还原和净化。

执行S释放控制用于恢复NOx的储存性能，当氧化硫(SOx)被NOx催化剂储存时，该储存能力降低。当开始S释放控制时，如在PM消除控制中，燃料添加阀46持续地向排气添加燃料，从而增加催化剂床的温度(例如，到从600℃至700℃范围内的温度)。之后，如在NOx还原控制中，燃料添加阀46间歇地向排气添加燃料，用于执行易燃高峰。这促进SOx从NOx催化剂释放和SOx的还原。因而，NOx储存性能恢复了。

在内燃机10中，在PM消除过程中或在S释放控制过程中当催化剂床的温度增加时，喷射器40可以执行后喷射。后喷射是燃料向燃烧室13喷射的主喷射之后所执行的喷射，使得燃料在燃烧室13中燃烧。由后喷射喷射的大部分燃料在燃烧室13内没有燃烧，但是排出到排气管中。后喷射通过增加排气中未燃燃料成分的量而促使催化剂床温度增加。燃料添加阀46、后喷射等构成添加装置。

如上所描述，第一实施例通过从燃料添加阀46(该燃料添加阀46定 位在排气管中)向排气添加燃料，或依场合通过实施喷射器40的后喷射来保持内燃机的排气净化性能。

当在NOx催化转化器25的上游端发生堵塞时，如果燃料如上所述添加时，则可能发生下列问题。

即，当堵塞发生时，NOx催化转化器25中的排气流变得不均匀。因而，应当在NOx催化转化器25中燃烧的燃料在位于NOx催化转化器25下游的DPNR转化器26中燃烧。而且，堆积在DPNR转化器26中的颗粒物或从PM消除过程中保持未燃烧的颗粒物(即，残余颗粒物)急剧燃烧，从而，过度增加DPNR转化器26的温度。结果，例如，会发生热降解。当NOx催化转化器25的上游部位由于热而降解时，该现象很可能发生。

在第一实施例中，添加燃耗控制作为用于通过燃料添加阀46将燃料添加到排气中的控制。第一实施例通过适当地设定执行燃耗控制的要求而抑制DPNR转化器26的温度过度增加。

在燃耗控制中，燃料从燃料添加阀46间歇地添加到排气中。因此，可以获得下列优点。

当燃料保持添加到NOx催化转化器25和DPNR转化器26中时，燃料持续地在每一个转化器25、26的上游部位处燃烧。因而，高温排气持续地送到每一个转化器25、26的上游部位。因而，NOx催化转化器25和DPNR转化器26的温度朝下游部位增加。因而，颗粒物趋于维持在DPNR转化器26的上游部位。当燃料持续添加时，NOx催化转化器25(位于DPNR转化器的上游)的温度趋于较低。因而，颗粒物容易在NOx催化转化器25的前端部上聚集，结果，发生了堵塞。

在另一方面，当向排气间歇添加燃料时，高温气体被阻止持续地送到NOx催化转化器25和DPNR转化器26的下游部位。这抑制每一个转化器25、26的温度分布不均匀。结果，部分留在DPNR转化器26的颗粒物的量被减少，在NOx催化转化器25的前端部处聚集的颗粒物的量也被减少。

尽管间歇燃料添加减少了部分留在DPNR转化器26中的颗粒物的量 和在NOx催化转化器25的前端部处聚集的颗粒物的量，但与燃料持续添加的情况相比，促进了颗粒物的氧化。因而，颗粒物的燃烧率增加，这过度增加DPNR的转化器26的温度。因而，当颗粒物的残余量少时，优选地间歇地添加燃料。因而，在第一实施例中，当添加燃料时，判断颗粒物的燃烧速度。接着基于所判断的燃烧率而确定添加燃料的方式。更具体地，PM消除控制的持续燃料添加或燃耗控制的间歇燃料添加设定为添加燃料的方式。

现在参考图2和图3描述燃料添加设定程序。

在图2中所示的一系列过程表示用于燃料添加设定的程序，并且由电控装置50重复执行。燃料添加设定程序构成设定部分。

当该程序开始时，在步骤110处电控装置50判断是否执行PM消除控制。当由分开的过程所判断的DPNR转化器26中的PM堆积量PMsm达到PM消除基准值PMstart时，执行PM消除控制。所判断的PM堆积量PMsm使用下面公式(1)计算

PMsm←Max[PMsm+PMe-PMc，0]

PMsm：PM堆积量

PMe：PM排出量

PMc：PM氧化量

PM排出量PMe是从内燃机10的燃烧室排出的颗粒物的量。PM排出量PMe根据预先通过实验获得的图计算，即，PM排出量计算图，其包括发动机转速NE和发动机负荷(喷射器40的燃料喷射量)作为参数。

氧化量PMc是由DPNR转化器26所捕集的颗粒物的通过氧化而被净化的量。根据预先通过实验获得的图(PM排出量计算图，其包括发动机转速NE和发动机负荷(喷射器40的燃料喷射量)作为参数)计算的PM排出量PMe。

氧化量PMc是由DPNR转化器26所捕集的颗粒物的通过氧化被净化的量。氧化量PMc根据预先通过试验获得的图(即，氧化量计算图，其包括DPNR转化器26的床温度(在这个实施例中，为由第二气体温度传感器29所检测的出气温度thco)和由空气流量计16所检测的进气量Ga作 为参数)。

在公式(1)右边的PM堆积量PMsm是在之前的执行中已经被计算的PM堆积量PMsm的值。在右边的Max是从括号内的值中提取最大值的运算。因而，如果“PMsm+PMe-PMc”是正值，则该值用作当前PM堆积量PMsm。如果“PMsm+PMe-PMc”是负值，则0用作为PM堆积量PMsm。如果由于内燃机10的工况而PM排出量持续大于氧化量PMc(PM排出量PMe＞氧化量PMc)，则所判断的PM堆积量PMsm逐渐地增加。在另一方面，当添加燃料时，PM排出量PMe变得小于氧化量PMc(PM排出量PMe＜氧化量PMc)，所判断的PM堆积量PMsm逐渐地减少。

在步骤S110，如果确定没有执行PM消除控制，即，如果步骤S110的判断结果是“否”，电控装置50使程序暂时中止。

在另一方面，如果确定正在执行PM消除控制，即，如果步骤S110的判断结果是“是”，则电控装置50进行到步骤S120。在步骤S120中，电控装置50判断当前PM堆积量PMsm是否小于或等于判定值A。

随着DPNR转化器26中的颗粒物的堆积量增加，颗粒物的燃烧率增加。即，颗粒物急剧地燃烧，DPNR的转化器26的温度可能过度增加。因而，基于PM堆积量PMsm而判断颗粒物的燃烧率。设定判定值A作为用于判断当前PM堆积量PMsm是否足够小，使得即使执行燃耗控制的间歇燃料添加，DPNR转化器26中颗粒物也不急剧燃烧，并且DPNR转化器26的热降解不会发生的值。判定值A是小于PM消除基准值PMstart的值，并且通过预先执行的实验而优化。

如果确定当前PM堆积量PMsm大于判定值A，即，如果步骤S120的判断结果是“否”，则电控装置50确定大量颗粒物还留在DPNR转化器26中，如果间歇地添加燃料，有可能颗粒物将急剧在DPNR转化器26中燃烧。因而，电控装置50进行到步骤S130，并且保持执行PM消除控制的持续的燃料添加。然后，电控装置50暂时中止该程序。

在另一方面，如果在DPNR转化器26中的颗粒物的量通过继续PM消除控制而减少，并且确定当前PM堆积量PMsm小于或等于判定值A (即，步骤S120的判定结果是“是”)，则电控装置50推定间歇燃料添加将不引起DPNR转化器26中的颗粒物急剧燃烧。因而，电控装置50进行到步骤S140，并且执行燃耗控制的间歇燃料添加。电控装置50然后暂时中止当前程序。

当满足以上要求和执行燃耗控制的间歇燃料添加时，DPNR转化器26中的颗粒物的残余量减少一定的量。因而，在间歇燃料添加中燃料仅仅以预定的次数添加(在第一实施例中为三次)。这抑制了由于添加燃料而引起的燃料消耗的恶化。燃料添加的次数可以根据要求变化。

图3示出当执行燃料添加设定程序时，PM堆积量PMsm的变化与燃料添加方式。在图3中PM堆积量PMsm在时刻t0已经到达PM消除基准值PMstart，并且已经在执行PM消除控制。

如在图3中所示出，DPNR转化器26中的颗粒物的量通过PM消除控制的持续燃料添加而减少，并且PM堆积量PMsm逐渐减少。在PM堆积量PMsm大于判定值A的时间期间(从时刻t0到时刻t1)，设定持续燃料添加作为添加燃料的方式。当PM堆积量PMsm在时刻t1变成小于或等于判定值A，间歇燃料添加设定为添加燃料的方式。在间歇燃料添加中燃料添加了三次之后，结束燃料添加。在时刻t1以后，在NOx催化转化器25的前端部上所聚集的颗粒物的量通过执行间歇燃料添加而减少。这促使DPNR转化器26中的残余颗粒物的氧化。

如果间歇燃料添加持续一个较长的时间，则尤其在DPNR转化器26中的上游部位的残余颗粒物(即，由于持续燃料添加而没有充分燃烧的颗粒物)充分地燃烧。

本实施例具有下列优点。

(1)当添加燃料时，判断DPNR转化器26中的颗粒物的燃烧率。更具体地，颗粒物的燃烧率基于DPNR转化器26中所判断颗粒物的堆积量(PMsm)而判断。基于所判断的燃烧率，确定添加燃料的方式。因而，根据所判断的颗粒物的燃烧率设定添加燃料的方式。这可靠地抑制燃料添加到的DPNR转化器26的温度过度增加。

(2)如果推定颗粒物的燃烧率小于预定燃烧率，或更具体地，如果 PM堆积量PMsm小于或等于判定值A，则将添加燃料的方式设定为间歇燃料添加。因而，DPNR转化器26的温度被防止过度的增加，同时降低在NOx催化转化器25的前端部上所聚集的颗粒物的量，并且抑制颗粒物部分地留在DPNR转化器26中。

(3)间歇燃料添加仅仅执行预定的次数。因而，由添加燃料引起的燃料消耗的恶化以适合的方式得到抑制。

(4)如果推定颗粒物的燃烧率超过预定燃烧率，或更具体地，如果PM堆积量PMsm大于判定值A，则添加燃料的方式设定为持续燃料添加。因而，尽管抑制DPNR转化器26中堆积颗粒物的急剧氧化，但颗粒物的量以适合的方式减少。

第二实施例

现在，参照图4描述根据本发明第二实施例的用于内燃机的排气净化装置。

在第一实施例中，颗粒物的燃烧率基于PM堆积量PMsm判断。随着DPNR转化器26中的颗粒物的堆积量增加，DPNR转化器26的排出阻力增加。因而，DPNR转化器26的上游端的压力和DPNR转化器26下游端的压力之间的压力差增加。因而，颗粒物的堆积量，换言之，颗粒物的燃烧率基于压力差判断。因而，在第二实施例中，基于DPNR转化器26的上游部位和下游部位之间的压力差ΔP判断颗粒物的燃烧率。

即，在图4所示的第二实施例的燃料添加设定程序中，在步骤S210而不是在图2的步骤S120中，电控装置50判断压力差ΔP与进气量Ga(ΔP/Ga)的比值小于或等于压力差判定值Dp，即，判断PM堆积量PMsm是否小于或等于判定值A。其它步骤与第一实施例的相同。在图4中，相同的标号指示与在图2中的过程相同的过程。

当判断DPNR转化器26中PM堆积量时，通过使用压力差ΔP与排气的流速的比值(ΔP/排气流速)而改进判断精确度。由于进气量Ga直接与排气的流速成比例，使用压力差ΔP与进气量Ga(ΔP/Ga)的比值将不会减少精确度。除了将ΔP/Ga与判定值Dp相比较，压力差ΔP可以用作 排气压力差，并且与随着排气流速(或进气量Ga)增加而增加的值比较。例如，压力差ΔP可以与Dp×Ga的值比较。而且，压力差ΔP可以简单地与预定的判定值比较。

在图4的步骤S210的判定过程中，如果确定值ΔP/Ga大于压力差判定值Dp，电控装置50确定大量颗粒物还留在DPNR转化器26中，并且如果执行间歇燃料添加，则有在DPNR转化器26中发生急剧燃烧的可能性。因而，电控装置50进行到步骤S130，并且保持执行PM消除控制的持续燃料添加。电控装置50然后暂时中止当前过程。

在另一方面，如果DPNR转化器26中的颗粒物的量通过继续PM消除控制而减少，并且确定值ΔP/Ga小于或等于压力差判定值Dp(即，如果步骤S210的判定结果是“是”)，则电控装置50推定间歇燃料添加将不引起DPNR转化器26中颗粒物的急剧燃烧。因而，电控装置50进行到步骤S140，并且执行燃耗控制的间歇燃料添加。电控装置50接着暂时中止当前过程。

本构造还提供与第一实施例相同的优点。

第三实施例

现在，参照图5将描述根据本发明第三实施例的用于内燃机的排气净化装置。

第三实施例不同于第一实施例在于：排气净化装置装备有如在图5中所示的DPNR转化器126，而不是诸如第一实施例的NOx催化转化器25和DPNR转化器26的两个转化器。如同第一实施例，进气温度thci(流入DPNR转化器126的排气温度)由第一气体温度传感器28检测。出气温度thco(通过DPNR转化器126的排气温度)由第二气体温度传感器29检测。压差传感器30检测DPNR转化器126的上游部位和下游部位之间的压力差ΔP。

利用这种结构，当燃料保持添加到DPNR转化器126时，燃料持续地在DPNR转化器126的上游部位处燃烧。因而，高温排气持续地送到DPNR转化器126的下游部位。因而，DPNR转化器126的温度可能向下 游部位增加。因而，颗粒物趋于留在DPNR转化器126的上游部位。当燃料持续添加时，DPNR转化器126的上游部位的温度趋于较低。因而，颗粒物容易聚集在DPNR转化器126的前端部。结果会发生堵塞。

在另一方面，当向排气间歇地添加燃料时，高温排气被阻止持续地送到DPNR转化器126的下游部位。这抑制DPNR转化器126的温度分布不均匀。因而，部分留在DPNR转化器126中的颗粒物的量减少，在DPNR转化器126的前端部聚集的颗粒物的量也以适合的方式减少。尽管间歇燃料添加抑制颗粒物部分地留在DPNR转化器126中，并且减少在DPNR转化器126的前端部聚集的颗粒物的量，但相比于执行持续燃料添加的情况下，促进了颗粒物的氧化。因而，燃烧率增加，DPNR转化器126的温度会过度增加。即，与第一实施例的相同的问题在第三实施例中会发生。

因而，在第一实施例中描述的燃料添加设定程序也可以在第三实施例中执行。第三实施例因而具有与第一实施例相同的优点，即，下列优点，

(1)当添加燃料时，判断DPNR转化器126中的颗粒物的燃烧率。更具体地，颗粒物的燃烧率基于DPNR转化器126中所判断颗粒物的堆积量(PMsm)而判断。基于所判断的燃烧率，确定添加燃料的方式。因而，根据所判断的颗粒物的燃烧率设定添加燃料的方式。这可靠地抑制燃料添加到的DPNR转化器126的温度过度增加。

(2)如果推定颗粒物的燃烧率小于预定燃烧率，或更具体地，如果PM堆积量PMsm小于或等于判定值A，则将添加燃料的方式设定为间歇燃料添加。因而，DPNR转化器126的温度被防止过度的增加，同时降低在DPNR转化器126前端部上所聚集的颗粒物的量，并且抑制颗粒物部分地留在DPNR转化器126中。

(3)间歇燃料添加仅仅执行预定的次数。因而，由添加燃料引起的燃料消耗的恶化以适合的方式得到抑制。

(4)如果推定颗粒物的燃烧率超过预定燃烧率，或更具体地，如果PM堆积量PMsm大于判定值A，则添加燃料的方式设定为持续燃料添加。因而，尽管抑制DPNR转化器126中堆积颗粒物的急剧氧化，但颗粒物的量以适合的方式减少。

以上实施例可以修改如下。

在上述每一个实施例中，颗粒物的燃烧率可以使用PM堆积量PMsm和压力差ΔP判断。

在上述每一个实施例中，PM堆积量PMsm和压力差ΔP用来判断颗粒物的燃烧率。在另一方面，由于进气温度thci和出气温度thco之间的差随着PM堆积量的增加而趋于增加，颗粒物燃烧率可以使用温差来判断。如以上示例，可以使用其它值，只要判断颗粒物的燃烧率。

在第三实施例中，可以执行在第二实施例中描述的燃料添加设定程序。该构造还提供与第二实施例相同的优点。

除了由空气流量计16检测进气量Ga，排气流速可以基于诸如发动机的转速NE和燃料喷射量的内燃机工况而计算。所计算的排气流速可以用来代替进气量Ga。

NOx催化转化器25可以是其它催化转化器，或DPNR转化器26、126可以是仅具有捕集颗粒物功能的过滤器。在这些情况下，本发明可以以相同的方式应用。

因而，本示例和实施例被认为是示例性的而不是限制性的。本发明不限于此处所给定的细节，而是可以在所附权利要求的范围和等同物内进行修改。

Claims (11)

1.一种用于内燃机的排气净化装置，包括：

排气净化部件，所述排气净化部件位于所述内燃机的排气管内，其中所述排气净化部件捕集排气中的颗粒物；

燃料添加装置，所述装置用于向通过所述排气净化部件的排气添加燃料；和

设定部分，其中所述设定部分在所述燃料添加装置向所述排气添加燃料的状态下估计在所述排气净化部件中的颗粒物的燃烧率，所述设定部分基于所述估计的燃烧率来设定所述燃料添加装置添加燃料的方式，所述设定部分在持续燃料添加和间歇燃料添加之间转换添加燃料的方式，在所述持续燃料添加中，燃料持续地添加到排气中，在所述间歇燃料添加中，燃料间歇地添加到排气中，所述排气净化装置的特征在于

其中当推定颗粒物的燃烧率小于预定的燃烧率时，所述设定部分将所述添加燃料的方式设定为所述间歇燃料添加。

2.根据权利要求1所述的装置，其中在所述间歇燃料添加过程中，所述设定部分仅以预定的次数向排气添加燃料。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，当推定所述颗粒物的燃烧率超过预定的燃烧率时，所述设定部分将所述添加燃料的方式设定为所述持续燃料添加。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于内燃机的排气净化装置，还包括：

排气净化催化剂，所述排气净化催化剂位于所述内燃机的排气管中，其中排气流过所述排气净化催化剂。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的排气净化装置，其中所述设定部分基于排气净化部件中所估计的颗粒物的堆积量估计所述颗粒物的燃烧率。

6.根据权利要求5所述的排气净化装置，其中，由所述设定部分估计的所述颗粒物的燃烧率随着所述估计的堆积量变大而增加。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的排气净化装置，其中所述设定部分基于所述排气净化部件的上游部分和下游部分之间的压差估计所述颗粒物的燃烧率。

8.根据权利要求7所述的排气净化装置，其中由所述设定部分估计的所述颗粒物的燃烧率随着所述压差变大而增加。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的排气净化装置，其中所述设定部分基于所述排气净化部件中所估计的颗粒物的堆积量和所述排气净化部件的上游部位和下游部位之间的压差估计所述颗粒物的燃烧率。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的排气净化装置，其中所述设定部分基于所述排气净化部件的上游部位和下游部位之间的压差与所述内燃机的进气量的比值估计所述颗粒物的燃烧率。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的排气净化装置，其中所述设定部分基于流入所述排气净化部件的排气温度和流过所述排气净化部件的排气温度之间的差估计所述颗粒物的燃烧率。

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