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)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。
技術(shù)背景在內(nèi)燃機(jī)的排氣中包含NOx和其它有害物質(zhì)。公知的是在內(nèi)燃機(jī) 的排氣系統(tǒng)中可設(shè)置用于凈化排氣中的NOx的NOx催化劑，以減少這 些有害物質(zhì)的排放。在所述技術(shù)中，當(dāng)設(shè)置存儲(chǔ)還原型NOx催化劑時(shí)， 隨著存儲(chǔ)的NOx的量增加，凈化能力降低，因此，將還原劑供應(yīng)到所文中稱為"N0x還原處理")。，此外，除了升高NOx催化劑的床溫(bedtemperature)夕卜，有時(shí)還 將還原劑供應(yīng)到NOx催化劑以中和SOx中毒，在SOx中毒中，存儲(chǔ)在 NOJ崔化劑中的排氣中的SOx導(dǎo)致凈化能力降低(下文中稱為"SOx 再生處理")。同時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)的排氣中還包含以碳為主要成分的顆粒物質(zhì) (PM)。在防止顆粒物質(zhì)排放到大氣的公知技術(shù)中，在內(nèi)燃機(jī)的排氣 系統(tǒng)中設(shè)置顆粒過濾器(下文中也稱為"過濾器，，)以捕集所述顆粒物質(zhì)。在所述過濾器中，隨著捕集的顆粒物質(zhì)的積聚量增加，所述過濾 器被阻塞，引起排氣的背壓增加并且降低發(fā)動(dòng)機(jī)的能力。作為對策， 通過升高引入到過濾器的排氣的溫度，使得過濾器的溫度升高且捕集 的顆粒物質(zhì)通過氧化被去除，可以再生所述過濾器的排氣凈化能力(在 下文中稱為"PM再生處理")。
作為在所述PM再生處理過程中升高引入到過濾器的排氣溫度的 方法，在所述過濾器的上游側(cè)設(shè)置能夠氧化的氧化催化劑，并且在PM 再生處理過程中，將還原劑供應(yīng)到所述氧化催化劑，引起在所述氧化 催化劑的氧化反應(yīng)，從而在所述過濾器上游側(cè)的排氣溫度升高。公知的是在此時(shí)，優(yōu)選抑制引入到排氣凈化裝置的排氣流速。當(dāng) 將還原劑供應(yīng)到諸如NOx催化劑或過濾器的排氣凈化裝置以再生凈化 能力時(shí)，執(zhí)行所述抑制以防止所供應(yīng)的還原劑接觸和被高溫排氣氧化，接觸被氧化的結(jié)果是所述還原劑不能再用于在存儲(chǔ)還原型NOx催化劑或在氧化催化劑中的氧化反應(yīng)。公開號為JP-A-2003-106142的日本專利申請和公開號為 JP-A-2003-74328的日本專利申請?zhí)岢鲆环N技術(shù)，在所述技術(shù)中排氣凈 化系統(tǒng)(下文中稱為排氣凈化裝置，在其包括控制系統(tǒng)時(shí)稱為"排氣 凈化系統(tǒng)")設(shè)置有多個(gè)分支通路，并且在每個(gè)分支通路中設(shè)置有排氣 凈化裝置。在所述技術(shù)中，通過能改變通路截面積的閥抑制引入到排 氣凈化裝置之一的排氣流速到預(yù)定速度，將作為還原劑的燃料供應(yīng)到 以抑制的流速引入排氣的排氣凈化裝置中。這樣做時(shí)，供應(yīng)的燃料能 有效地用于再生排氣凈化裝置的凈化能力，并且抑制對內(nèi)燃機(jī)操作性 能的不利作用。在相關(guān)技術(shù)中，公開號為JP-A-HEI7-102947的日本專利申請公開了 一種技術(shù)，所述技術(shù)用于具有多個(gè)分支通路且在每個(gè)分支通路中設(shè) 置排氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)中。在所述技術(shù)中，當(dāng)排氣流速降低時(shí)，在分 支通路之一的排氣節(jié)流閥關(guān)閉并且供應(yīng)還原劑。此外，公開號為 2947021的日本專利申請公開了 一種技術(shù)，所述技術(shù)用于具有多個(gè)分支 通路且在每個(gè)分支通路中設(shè)置NOx催化劑的結(jié)構(gòu)。在所述技術(shù)中，通 過轉(zhuǎn)換開關(guān)閥將排氣導(dǎo)向每個(gè)分支通路。公開號為2727906的日本專 利申請還公開了 一種技術(shù)，所述技術(shù)用于具有多個(gè)分支通路且在每個(gè)分支通路中設(shè)置NOj崔化劑的結(jié)構(gòu)中。在所述技術(shù)中，降低流經(jīng)分支通路之一的排氣的流速，并且當(dāng)排氣流速降低時(shí)，實(shí)施濃強(qiáng)化(rich spike )。然而，在這些技術(shù)中，仍有改進(jìn)的空間，以確保作為還原劑的燃 料被可靠地供應(yīng)到整個(gè)排氣凈化裝置，從而能有效地執(zhí)行凈化能力的再生。本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提供一種在排氣凈化系統(tǒng)中更可靠地或更 有效地再生排氣凈化裝置的凈化能力的技術(shù)，所述排氣凈化系統(tǒng)包括 多個(gè)從排氣通路分叉出的分支通路和設(shè)置在每個(gè)分支通路中的排氣凈化裝置。發(fā)明內(nèi)容為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是一種排氣凈化系統(tǒng)，其中排氣通路分 叉為多個(gè)分支通路，并且在每個(gè)分支通路中設(shè)置有排氣凈化裝置、還 原劑添加器件和排氣流控制閥。本發(fā)明的主要特征如下。當(dāng)再生排氣凈化裝置的凈化能力時(shí)，在多個(gè)分支通路中設(shè)置有要 被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基 本完全關(guān)閉。此外，將在其它分支通路的至少一個(gè)中的排氣流控制閥 的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再生開度。更具體地，本發(fā)明是一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，包括排氣通路，其一端連接到內(nèi)燃機(jī)，來自內(nèi)燃機(jī)的排氣經(jīng)過所述排 氣通路，并且所述排氣通路中途分叉為多個(gè)分支通路；排氣凈化裝置，其設(shè)置在多個(gè)分支通路的每一個(gè)中，以凈化經(jīng)過 每個(gè)分支通路的排氣；
排氣流控制閥，其設(shè)置在多個(gè)分支通路的每一個(gè)中，以控制經(jīng)過 每個(gè)分支通路的排氣的流速；和還原劑添加器件，其設(shè)置在多個(gè)分支通路的每一個(gè)中的排氣凈化 裝置的上游，以將還原劑添加到經(jīng)過每個(gè)分支通路的排氣，其特征在于，當(dāng)通過將還原劑供應(yīng)到設(shè)置在多個(gè)分支通路的一個(gè) 中的排氣凈化裝置，排氣凈化裝置要被進(jìn)行凈化能力再生時(shí)，在多個(gè)分支通路之中，設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化 裝置的分支通路中的排氣流控制鬧基本完全關(guān)閉，并且將在其它分支 通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制岡的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再生開度。這里，當(dāng)將還原劑供應(yīng)到設(shè)置在每個(gè)分支通路中的排氣凈化裝置 以再生所述排氣凈化裝置的凈化能力時(shí)，通過設(shè)置在排氣凈化裝置上 游側(cè)的還原劑添加器件，將所述還原劑添加到經(jīng)過分支通路的排氣。 然而，如上所述，添加的一部分還原劑與高溫排氣4妾觸而一皮氧化，不 能用于再生排氣凈化裝置的凈化能力。此外，隨著經(jīng)過分支通路的排 氣的流速增加，通過所述還原劑添加器件添加的還原劑中不能用于再 生凈化能力的還原劑的比例增加。因此，為改善在凈化能力再生處理 過程中的耗油率，應(yīng)降低經(jīng)過設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈 化裝置的分支通路的排氣流速。在另一方面，當(dāng)通過所述還原劑添加器件添加的還原劑隨著高流 速的排氣會(huì)聚時(shí)，所述還原劑能到達(dá)排氣凈化裝置的下游側(cè)部。因此， 當(dāng)經(jīng)過每個(gè)分支通路的排氣的流速太慢時(shí)，通過所述還原劑添加器件 添加的還原劑可能不能經(jīng)過整個(gè)排氣凈化裝置。 換句話說，當(dāng)再生所述排氣凈化裝置的凈化能力時(shí)，必需考慮到 上述兩點(diǎn)，將經(jīng)過設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分 支通路的排氣流速"&定為合適的流速。因此，在本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)中，其中排氣通路分叉為多個(gè)分 支通路，并且在每個(gè)分支通路中設(shè)置排氣凈化裝置、還原劑添加器件 和排氣流控制閥，當(dāng)再生排氣凈化裝置的凈化能力時(shí)，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力 再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉，并 且將在其它分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制岡的開度設(shè)定為預(yù)定 凈化能力再生開度。這里，基本完全關(guān)閉表示完全關(guān)閉狀態(tài)或接近完全關(guān)閉狀態(tài)，從 而在分支通路中的排氣流達(dá)到零或接近零。這里，所述預(yù)定凈化能力再生開度是在從中間開度到完全關(guān)閉狀 態(tài)范圍內(nèi)的開度。此外，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化 裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉之前和之后，確定所 述預(yù)定凈化能力再生開度，以控制經(jīng)過設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生 的排氣凈化裝置的分支通路的排氣流速。通過基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝 置的分支通路中的排氣流控制閥，能將在所述分支通路中的排氣流速 降低到基本為零。此外，通過將在其它分支通路的至少一個(gè)中的排氣 流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再生開度，盡管降低到基本為零， 也能依照所述凈化能力再生開度，控制在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再 生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流速。結(jié)果，當(dāng)通過所述還原劑添加器件添加所述還原劑時(shí)，能使在設(shè) 置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流速
接近于考慮到上述兩點(diǎn)的合適流速。此外，能更可靠地和更有效地將 通過還原劑添加器件添加的還原劑供應(yīng)到排氣凈化裝置。值得注意的是在這里，所述排氣凈化裝置可以是存儲(chǔ)還原型NOx 催化劑、過濾器或其結(jié)合。此外，通常在所述排氣凈化系統(tǒng)中設(shè)置兩 個(gè)分支通路，但是對于分支通路的數(shù)量沒有特殊限制，可以設(shè)置兩個(gè)或更多。此外，依靠在其它分支通路之一中的排氣流控制閥的開度是否設(shè) 定在凈化能力再生開度，或者在多個(gè)分支通路中的排氣流控制閱的開 度是否設(shè)定在凈化能力再生開度，可以適當(dāng)?shù)卮_定所述凈化能力再生開度的值。此外，在本發(fā)明中，在將在多個(gè)分支通路中設(shè)置有要被進(jìn)行凈化 能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉 的操作和將在其它分支通路的至少一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定 為預(yù)定凈化能力再生開度的操作之間，可以設(shè)置預(yù)定時(shí)間差。這里，例如，將考慮如下情況在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生 的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制岡基本完全關(guān)閉之前，將 在其它分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈化 能力再生開度。在這種情況下，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排 氣凈化裝置的分支通路中的排氣流速可能暫時(shí)增加。這樣做時(shí)，在基 本完全關(guān)閉排氣流控制閥的操作開始時(shí)，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力 再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流能增加。結(jié)果，能加寬在 通過基本完全關(guān)閉所述排氣流控制閥51起的排氣流中的變化寬度。作為考慮的另 一個(gè)實(shí)例，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣 凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉之后，將在其它 分支通路的至少一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再 生開度。在這種情況下，隨著在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣 凈化裝置的分支通路中的排氣流速朝向基本為零降低時(shí)，能相對增加 經(jīng)過所述分支通路的排氣流速。因此，能改變當(dāng)在設(shè)置有要被進(jìn)行凈 化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān) 閉時(shí)，所述排氣流降低的方式。通過以如下方式，在基本完全關(guān)閉所述排氣流控制閥的操作和將 排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再生開度的操作之間設(shè)置時(shí) 間差，在所述方式中，當(dāng)基本完全關(guān)閉所述排氣流控制閥時(shí)，能以較 大的自由度控制在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分 支通路中的排氣流變化。此外，在本發(fā)明中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)屬于預(yù)定低負(fù)荷區(qū)域， 并且通過將還原劑供應(yīng)到排氣凈化裝置，將設(shè)置在多個(gè)分支通路之一 中的排氣凈化裝置的凈化能力再生時(shí)，可以將在其它分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再生開度，并且在 預(yù)定第 一期間過去后，可以基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力 再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥。換句話說，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)屬于低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，從所述內(nèi)燃 機(jī)排出的排氣量很低。因此，當(dāng)在多個(gè)分支通路中設(shè)置有要被進(jìn)行凈 化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān) 閉時(shí)，在流速開始增加的初始階段，經(jīng)過分支通路的排氣流速低，結(jié) 果，不可能有效地將還原劑添加器件添加的還原劑供應(yīng)到要被進(jìn)行凈 化能力再生的排氣凈化裝置。因此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)屬于預(yù)定低負(fù)荷區(qū)域，并且將設(shè)置在 多個(gè)分支通路之一中的排氣凈化裝置的凈化能力再生時(shí)，將在其它分 支通路的至少 一 個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為凈化能力再生開 度。然后， 一旦預(yù)定的第一期間過去，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再 生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉。
這樣做時(shí)，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分 支通路中的排氣流速能暫時(shí)增加。其后，通過基本完全關(guān)閉在設(shè)置有 要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制 閥，能重新使排氣的流速降低到基本為零。因此，即使當(dāng)經(jīng)過設(shè)置有 要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路的排氣流速小時(shí)， 也能將足夠量的還原劑供應(yīng)到要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝 置。這里，所述預(yù)定低負(fù)荷區(qū)域是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷小的操作區(qū)域。當(dāng)內(nèi)燃 機(jī)的操作狀態(tài)屬于所述區(qū)域，并且僅僅將在設(shè)置有要^C進(jìn)行凈化能力 再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉時(shí)， 經(jīng)過分支通路的排氣的流速小，并且因此在這個(gè)操作區(qū)域中，認(rèn)為不 可能將足夠的還原劑供應(yīng)到要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置。 這個(gè)操作區(qū)域可以預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定。此外，所述預(yù)定第 一期間是基本完全關(guān)閉排氣流控制閥的操作和 將在其它分支通路的至少一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈 化能力再生開度的操作之間的時(shí)間差。通過將所述時(shí)間差設(shè)定為第一 期間，能設(shè)定在基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣 凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥的控制開始的排氣流，從而能 將足夠量的還原劑供應(yīng)到要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置。所 述第 一期間可以預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定。根據(jù)第 一期間和凈化能力再生開度的結(jié)合，來確定在基本完全關(guān) 閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排 氣流控制閥的控制開始的排氣流是否能實(shí)際提高。此外，在本發(fā)明中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)屬于預(yù)定的中-低負(fù)荷 區(qū)域，并且通過將還原劑供應(yīng)到排氣凈化裝置，將設(shè)置在多個(gè)分支通 路之一 中的排氣凈化裝置的凈化能力再生時(shí)，
可以基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝 置的分支通路中的排氣流控制閥，并且在預(yù)定第二期間過去后，可以 將在其它分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為凈化能 力再生開度。換句話說，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)屬于中-低負(fù)荷區(qū)域時(shí)，從所述 內(nèi)燃機(jī)釋放的排氣量相當(dāng)大。因此，當(dāng)在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再 生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉時(shí)，能 確保將由還原劑添加器件添加的還原劑供應(yīng)到要被進(jìn)行凈化能力再生 的排氣凈化裝置的充分的運(yùn)輸性。在這種情況下，當(dāng)通過將還原劑供應(yīng)到排氣凈化裝置，再生設(shè)置 在多個(gè)分支通路之一中的排氣凈化裝置的凈化能力時(shí)，基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的 分支通路中的排氣流控制閥，并且在預(yù)定第二期間過去后，將在其它 分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為凈化能力再生開度。因此，在基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈 化裝置的分支通路中的排氣流控制閥后，試圖流入到分支通路內(nèi)的排 氣的流速相對增加。結(jié)果，能緩和在分支通路中的排氣流的降低梯度。 因此，能長期穩(wěn)定地將所述還原劑添加器件添加的還原劑供應(yīng)到要被 進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置。這里，所述預(yù)定中-低負(fù)荷區(qū)域是發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷大于上述低負(fù)荷區(qū) 域的區(qū)域。當(dāng)所述操作狀態(tài)是這個(gè)區(qū)域時(shí)，認(rèn)為即使當(dāng)基本完全關(guān)閉 在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣 流控制閥時(shí)，也可以確保用于將由還原劑添加器件添加的還原劑供應(yīng) 到要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的足夠的排氣流。這個(gè)操作 區(qū)域可以預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定。
此外，所述預(yù)定第二期間是基本完全關(guān)閉排氣流控制閥的操作和 將在其它分支通路的至少一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈 化能力再生開度的操作之間的時(shí)間差。通過將所述時(shí)間差設(shè)定為第二 期間，能緩和在基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣 凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥的控制開始的排氣流的降低梯 度。所述第二期間可以預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定。根據(jù)第二期間和凈化能力再生開度的結(jié)合，來確定在基本完全關(guān) 閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排 氣流控制閥的控制開始的排氣流的降低梯度是否能實(shí)際上充分緩和。此外，在本發(fā)明中，所述凈化能力再生開度是在其它分支通路的 至少一個(gè)中的排氣流控制閥的開度，并且可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)確定，在所述開度的要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的凈化能 力在凈化能力再生之后，基本被優(yōu)化。這里，如上所述，當(dāng)基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再 生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥時(shí)，在分支通路中的 排氣流變化的方式根據(jù)在其它分支通路中的排氣流控制閥的開度而不 同。同樣地，在排氣流中的變化也根據(jù)此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)而不同。因此，當(dāng)通過還原劑添加器件添加還原劑時(shí)，并且之后根據(jù)在其 它分支通路中的排氣流控制閥的開度和內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，在設(shè)置有 要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流變化。 由還原劑添加器件添加的還原劑到達(dá)所述要被進(jìn)行凈化能力再生的排 氣凈化裝置的方式也根據(jù)這些因素變化。結(jié)果，在要被進(jìn)行凈化能力 再生的排氣凈化裝置中的凈化能力再生的程度也變化。在本發(fā)明中，可以依據(jù)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，預(yù)先確定凈化能力再 生開度的值，在所述凈化能力再生開度，能優(yōu)化要被進(jìn)行凈化能力再 生的排氣凈化裝置的凈化能力。然后，當(dāng)將要再生排氣凈化裝置的凈 化能力時(shí)，基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化 裝置的分支通路中的排氣流控制閥。此外，將在其它分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為凈化能力再生開度，用于優(yōu)化再 生之后所述要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的凈化能力。這樣做時(shí)，不管內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，能使要被進(jìn)行凈化能力再生 的排氣凈化裝置的凈化能力再生到最優(yōu)狀態(tài)。此外，在本發(fā)明中，所述凈化能力再生開度是如下范圍的最小開 度，當(dāng)在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中 的排氣流控制閥基本完全關(guān)閉時(shí)，并且將在其它分支通路的至少 一個(gè) 中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為凈化能力再生開度時(shí)，在所述范圍內(nèi) 在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過預(yù)定的允許值。并且可以依照 內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)確定所述凈化能力再生開度。這里，將考慮一種情況，即，當(dāng)通過供應(yīng)還原劑來再生設(shè)置在多 個(gè)分支通路之一 的排氣凈化裝置的凈化能力時(shí)，基本完全關(guān)閉在通道 里的排氣流控制閥，并且例如在其它分支通路之一內(nèi)的排氣流控制閥 的開度從完全開啟狀態(tài)關(guān)閉到凈化能力再生開度。在這種情況下，能 經(jīng)過所有的多個(gè)分支通路的排氣總量降低。通過依照內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈 化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥，和將在其 它分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為凈化能力再生 開度，可能出現(xiàn)諸如降低內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的效果。因此，在本發(fā)明中，所述凈化能力再生開度可以確定如下。將所 述凈化能力再生開度設(shè)定為如下開度，在所述開度，即使當(dāng)基本完全 關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的 排氣流控制閥時(shí)，并且將在其它分支通路的至少一個(gè)中的排氣流控制 閥的開度設(shè)定為凈化能力再生開度時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的效果
也不超過預(yù)定的允許值，并且也能將其設(shè)定為在這個(gè)范圍內(nèi)的最小值。 可以依照內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)預(yù)先確定所述凈化能力再生開度。這里，所述預(yù)定的允許值是在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的效果的程 度，其用作在降低內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出時(shí)駕駛員未感覺到不適的閾值。 所述預(yù)定的允許值可以預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定。因此，在不影響內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的范圍內(nèi)，盡可能增加在設(shè) 置有要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流。 結(jié)果，能更可靠地將由還原劑添加器件添加的還原劑供應(yīng)到要被進(jìn)行 凈化能力再生的排氣流凈化裝置，并且能抑制在內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出 上的過多影響。此外，在本發(fā)明中，凈化能力再生開度可以設(shè)置為下列兩個(gè)開度 之間的較大開度在所述其它分支通路的至少一個(gè)中的所述排氣流控 制閥的開度，在該開度要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的 所述凈化能力在凈化能力再生之后被基本優(yōu)化，所述開度依照所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)確定；和一范圍中的最小開度，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈 化能力再生的所述排氣凈化裝置的所述分支通^各中的所述排氣流控制 閥基本完全關(guān)閉，并且將在所述其它分支通路的至少一個(gè)中的所述排 氣流控制閥的所述開度設(shè)定為所述凈化能力再生開度時(shí)，在該范圍內(nèi) 在所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過預(yù)定的允許值，所述開度 依照所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)確定。例如，預(yù)先依照內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，確定在其它分支通路的至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度的值，用于優(yōu)化再生之后要被進(jìn)行凈化 能力再生的排氣凈化裝置的凈化能力，并且將所述值基本設(shè)定為凈化 能力再生開度。然后，當(dāng)以這種方式確定的凈化能力再生開度小于在 對內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸入上的影響不超過預(yù)定的允許值范圍內(nèi)的最小閥
開度時(shí)，將在對內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸入上的影響不超過預(yù)定的允許值范 圍內(nèi)的最小閥開度設(shè)定為凈化能力再生開度。這樣做時(shí)，不管內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，能最大化在再生之后要被進(jìn) 行凈化能力再生的排氣凈化裝置的凈化能力，并且能抑制在內(nèi)燃機(jī)的 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的過多影響。此外，在本發(fā)明中，可以基于要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化 裝置的溫度，和由在設(shè)置有排氣凈化裝置的分支通路中要被進(jìn)行凈化 能力再生的排氣凈化裝置產(chǎn)生的背壓中的至少 一個(gè)，修正所述凈化能 力再生開度。這里，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)不變時(shí)，認(rèn)為隨著要被進(jìn)行凈化能力 再生的排氣凈化裝置的溫度升高，用于優(yōu)化在再生之后所述排氣凈化 裝置的凈化能力的凈化能力再生開度的值穩(wěn)定地增加。其原因在于， 隨著要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的溫度升高，還原反應(yīng)更 容易發(fā)生，因此使用少量還原劑就能充分再生所述凈化能力。此外，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)不變時(shí)，認(rèn)為隨著在設(shè)置有排氣凈化 裝置的分支通路中的要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置產(chǎn)生的背 壓升高，在對內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過預(yù)定的允許值的范 圍內(nèi)的最小閥開度穩(wěn)定地增加。其原因在于，當(dāng)在設(shè)置有排氣凈化裝 置的分支通路中的要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置產(chǎn)生的背壓 高時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出可能受到很大的影響，除非通過增加在其 它分支通路中的排氣流控制閥的閥開度，增加能經(jīng)過多個(gè)分支通路的 排氣流的總值。因此，優(yōu)選基于要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的溫度， 和由在其它設(shè)置有排氣凈化裝置的分支通路中的要被進(jìn)行凈化能力再 生的排氣凈化裝置產(chǎn)生的背壓中的至少一個(gè)，修正凈化能力再生開度。 這樣做時(shí)，不管內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，能更可靠地優(yōu)化在再生之后的要
被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的凈化能力。此外，能更可靠地 抑制對內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響的增加導(dǎo)致妨礙駕駛能力的情況。更具體地，隨著要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的溫度升 高，可以將凈化能力再生開度修正到較大側(cè)。此外，隨著由在設(shè)置有 排氣凈化裝置的分支通路中的要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置 產(chǎn)生的背壓增加，可以將凈化能力再生開度修正到較大側(cè)。此外，在本發(fā)明中，當(dāng)設(shè)置在所述多個(gè)分支通路之一中的排氣凈 化裝置的凈化能力再生完成時(shí)，并且之后立即對在設(shè)置有排氣流速控 制閥的分支通路中的排氣凈化裝置進(jìn)行凈化能力再生時(shí)，將在設(shè)置有 已經(jīng)完成凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥 的開度從基本完全關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換到凈化能力再生開度，并且將在設(shè)置 有隨后要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流 控制閥的開度從凈化能力再生開度轉(zhuǎn)換到基本完全關(guān)閉狀態(tài)，其中所 述排氣流速控制閥在再生期間被設(shè)定為所述凈化能力再生開度。換句話說，當(dāng)設(shè)置在多個(gè)分支通路中的排氣凈化裝置要連續(xù)進(jìn)行 凈化能力再生時(shí)，首先，關(guān)閉在設(shè)置有要先被進(jìn)行凈化能力再生的排 氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥，并且將在其它分支通路的 至少 一個(gè)中的排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再生開度。然 后，當(dāng)完成第一凈化能力再生操作時(shí)，將設(shè)置在相應(yīng)分支通路中的排 氣流控制閥的開度直接設(shè)定為凈化能力再生開度，而不是返回到完全 開啟狀態(tài)。同時(shí)，基本完全關(guān)閉在設(shè)置有接下來要被進(jìn)行凈化能力再 生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制閥。如果在設(shè)置有接下 來要被進(jìn)行凈化能力再生的排氣凈化裝置的分支通路中的排氣流控制 閥在此時(shí)處于凈化能力再生開度，則直接基本完全關(guān)閉所述排氣流控 制閥，而不是返回到完全開啟狀態(tài)。
因此，當(dāng)設(shè)置在多個(gè)分支通路中的排氣凈化裝置要連續(xù)進(jìn)行凈化 能力再生時(shí)，能最小化設(shè)置在每個(gè)分支通路中的排氣流控制閥的驅(qū)動(dòng) 量。也能最小化在所有分支通路中的背壓變化。結(jié)果，能抑制在內(nèi)燃 機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響，并且能降低動(dòng)力消耗和噪音。值得注意的是，只要可能，用于解決在本發(fā)明中的問題的方法可 以結(jié)合起來使用。


圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的示意性結(jié)構(gòu)和其排氣系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的視圖；圖2為示出當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行在第一排氣凈化裝 置上的NOx還原處理時(shí)，第一閥和第二閥的開啟/關(guān)閉才乘作，伴隨這些 開啟/關(guān)閉操作的第 一分支通路中的排氣流變化，和第 一燃料添加閥的 開啟/關(guān)閉操作的時(shí)間圖；圖3為示出當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行在第一排氣凈化裝 置上的NOx還原處理時(shí)，第一閥和第二閥的開啟/關(guān)閉才喿作，伴隨這些 開啟/關(guān)閉操作的第 一分支通路中的排氣流變化，和第 一燃料添加閥的 開啟/關(guān)閉操作的另 一個(gè)例子的時(shí)間圖；圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，和 優(yōu)化在NOx還原處理之后第一排氣凈化裝置的NOx凈化能力的NOx 還原處理期間的第二閥的閥開度之間的關(guān)系的圖；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，和 在NC^還原處理期間，在對內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過允許 值的范圍內(nèi)的第二閥的開度最小值之間的關(guān)系的圖； 圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，和優(yōu)化在NOx還原處理之后第 一排氣凈化裝置的NOx凈化能力的NOx還 原處理期間，在對內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過允許值的范圍 內(nèi)的第二閥的閥開度之間的關(guān)系的圖；圖7為示出當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例執(zhí)行在第一排氣凈化裝 置上的NOx還原處理時(shí)，第一閥和第二閥的開啟/關(guān)閉才喿作，伴隨這些 開啟/關(guān)閉操作的第 一分支通路中的排氣流變化，和第一燃料添加閥的 開啟/關(guān)閉操作的時(shí)間圖；和圖8為示出當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例連續(xù)執(zhí)行在第一排氣凈 化裝置和第二排氣凈化裝置上的NOx還原處理時(shí)，第一閥和第二閥的 開啟/關(guān)閉操作，伴隨這些開啟/關(guān)閉操作的第 一分支通路和第二分支通 路中的排氣流變化，和第 一燃料添加閥和第二燃料添加閥的開啟/關(guān)閉操作的時(shí)間圖。
具體實(shí)施方式
將在下文中使用例子、結(jié)合附圖詳細(xì)描述用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例。第一個(gè)實(shí)施例圖1為示出根據(jù)本實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的示意性結(jié)構(gòu)和其排氣系統(tǒng)以 及控制系統(tǒng)的視圖。圖1所示的內(nèi)燃機(jī)1是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。值得注意的 是，在圖1中省略了內(nèi)燃機(jī)1的內(nèi)部和進(jìn)氣系統(tǒng)。在圖1中，排氣從內(nèi)燃機(jī)1排出后流經(jīng)的排氣管5連接到內(nèi)燃機(jī)1， 并且所述排氣管5下游連接到消音器，所述消音器未在圖中示出。用 于從排氣中去除顆粒物質(zhì)(例如，炭煙)和NOx的排氣凈化單元10設(shè) 置在排氣管5中的一個(gè)點(diǎn)上。以下將排氣管5在所述排氣凈化單元10 上游側(cè)的部分稱為第一排氣管5a,將在下游側(cè)的部分稱為第二排氣管
5b。此外，在所述排氣凈化單元10中，第一排氣管5a分叉為第一分 支通路10a和第二分支通路10b，并且所述第一分支通路10a和第二分 支通路10b在下游相接形成所述第二排氣管5b。用于捕集在排氣中的 所述顆粒物質(zhì)(例如，炭煙)且還存儲(chǔ)以及還原在排氣中的NOx的第 一排氣凈化裝置lla設(shè)置在第一分支通路10a中，同時(shí)同樣的第二排氣 凈化裝置llb設(shè)置在第二分支通路10b中。這里，第一排氣管5a和第 二排氣管5b —起組成本實(shí)施例的排氣通路。第一分支通路10a和第二 分支通路10b組成本實(shí)施例的分支通路。本實(shí)施例的第一排氣凈化裝置lla和第二排氣凈化裝置llb是壁流 (wall flow)式過濾器，所述壁流型過濾器由多孔母材組成且攜帶存儲(chǔ) 還原型NOJ崔化劑。然而，值得注意的是，第一排氣凈化裝置lla和 第二排氣凈化裝置lib不必是由攜帶存儲(chǔ)還原型NOx催化劑的過濾器 組成。例如，第一排氣凈化裝置lla和第二排氣凈化裝置llb可以由不 攜帶存儲(chǔ)還原型NOx催化劑的過濾器和連續(xù)設(shè)置的存儲(chǔ)還原型NOx催 化劑組成。此外，用于控制經(jīng)過第一分支通路10a的排氣流速的第一閥12a 設(shè)置在第一分支通路10a在第一排氣凈化裝置11a下游的部分中。類似 地，第二閥12b設(shè)置在第二分支通路10b在第二排氣凈化裝置lib下 游的部分中。值得注意的是，第一閥12a和第二閥12b組成本實(shí)施例的排氣流控制閥。在圖1中，第一燃料添加岡14a設(shè)置在第一排氣凈化裝置lla的上 游側(cè)上的第一分支通路10a中，所述第一燃料添加閥14a用于將在NOx 還原處理等的期間作為還原劑的燃料添加到第一排氣凈化裝置lla中 的排氣。類似地，第二燃料添加閥14b設(shè)置在第二排氣凈化裝置lib 的上游側(cè)上的第二分支通路10b中。值得注意的是，第一燃料添加閥 14a和第二燃料添加閥14b組成本實(shí)施例的還原劑添加器件。
用于控制內(nèi)燃機(jī)1和如上所述構(gòu)造的排氣系統(tǒng)的電子控制模塊(ECU) 35附加于其上。所述ECU35是依照內(nèi)燃機(jī)1的操作條件和駕 駛員的要求控制內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)等的模塊，并且執(zhí)行和內(nèi)燃機(jī)1 的排氣凈化單元IO相關(guān)的控制。在圖中未示出的、類型和內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)的控制相關(guān)的傳感 器，諸如曲柄位置傳感器和加速器位置傳感器，通過電氣布線連接到 ECU35,并且將從這些傳感器輸出的信號輸入到ECU35。同時(shí)，在本 實(shí)施例的第一閥12a、第二閥12b、第一燃料添加閥14a和第二燃料添 加閥14b通過電氣布線連接到ECU35從而被控制的同時(shí)，在內(nèi)燃機(jī)1 的內(nèi)部未在圖中示出的燃料噴射閥等通過電氣布線連接到ECU35。所述ECU35還設(shè)置有CPU、 ROM、 RAM等，同時(shí)在所述ROM 中存儲(chǔ)有用于以各種方式控制內(nèi)燃機(jī)1的程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)定表。 除了用于還原和釋放存儲(chǔ)在第一排氣凈化裝置lla和第二排氣凈化裝 置lib內(nèi)的NOx的NOx還原處理程序、用于還原和釋放存儲(chǔ)在第一排 氣凈化裝置lla和第二排氣凈化裝置lib內(nèi)的SOJ々SOx中毒恢復(fù)處 理程序之外，用于氧化和去除在第一排氣凈化裝置lla和第二排氣凈 化裝置lib內(nèi)捕集的積聚的顆粒物質(zhì)的PM再生處理程序等用作存儲(chǔ) 在ECU35的ROM內(nèi)的程序(省略了這些程序的描述)。接下來，將描述在本實(shí)施例的排氣凈化系統(tǒng)中的NOx還原處理期 間執(zhí)行的控制。首先，使用圖2描述如下情況當(dāng)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀 態(tài)屬于低負(fù)荷區(qū)域，并且即使照現(xiàn)在的樣子將還原劑添加到經(jīng)過每個(gè) 分支通路的排氣中，也不能充分將還原劑供應(yīng)到排氣凈化裝置時(shí)，在 第一排氣凈化裝置lla上執(zhí)行NOx還原處理。圖2為示出執(zhí)行在第一 排氣凈化裝置lla上的NOx還原處理時(shí)，第一閥12a和第二閥12b的 開啟/關(guān)閉操作，伴隨第一閥12a和第二閥12b的開啟/關(guān)閉操作的第一
分支通路10a中的排氣流變化，和第一燃料添加閥14a的開啟/關(guān)閉操 作的時(shí)間圖。圖2中的橫坐標(biāo)表示時(shí)間。如圖2所示，在內(nèi)燃機(jī)1的正常操作期間，第一閥12a和第二閥 12b完全開啟。在第一排氣凈化裝置lla的NOx還原處理期間，首先， 在時(shí)間tl，將所述第二閥12b關(guān)閉到第一中間開度。結(jié)果，經(jīng)過第二 分支通路10b的排氣的一部分到這時(shí)經(jīng)過第一分支通路10a，因此經(jīng)過 第一分支通路10a的排氣的流速增加。接下來，在時(shí)間t2，當(dāng)經(jīng)過第一分支通路10a的排氣的流速已經(jīng) 穩(wěn)定時(shí)，完全關(guān)閉所述第一閥12a。結(jié)果，經(jīng)過第一分支通路10a的排 氣的量快速降低到基本為零。此外，在本實(shí)施例中，在時(shí)間t2,所述 第二閥12b返回到完全開啟狀態(tài)。接下來，在上述排氣流中的快速變化開始的時(shí)間t2和所述在排氣 流中的快速變化結(jié)束的時(shí)間t4之間的時(shí)間t3，才喿作第一燃津+添加閥 14a,以將用作還原劑的燃料添加到經(jīng)過第一分支通路10a的排氣。這 樣做時(shí)，能在經(jīng)過第一分支通路10a且在時(shí)間tl暫時(shí)增加的排氣流速 已降低的過程的適當(dāng)時(shí)間點(diǎn)，將用作還原劑的燃料添加到經(jīng)過第 一分 支通路10a的排氣。接下來，在第一排氣凈化裝置lla中充分發(fā)生NOx還原反應(yīng)的足 夠時(shí)間過去后的時(shí)間t5，完全開啟第一閥12a。從而第一閥12a和第二 閥12b完全開啟，并且因此經(jīng)過第一分支通路10a的排氣流速返回到 在NOx還原處理的開始之前的中間流速。如上所述，在本實(shí)施例中，考慮如下狀態(tài)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài) 屬于低負(fù)荷區(qū)域，并且即使將還原劑照現(xiàn)在的樣子添加到經(jīng)過每個(gè)分 支通路的排氣中，也不能充分將還原劑供應(yīng)到排氣凈化裝置。當(dāng)?shù)谝?排氣凈化裝置lla的NOx還原處理在這種狀態(tài)下執(zhí)行時(shí)，首先將第二 閥12a關(guān)閉到第一中間開度，以暫時(shí)增加經(jīng)過第一分支通路10a的排
氣的流速。然后， 一旦經(jīng)過第一分支通路10a的排氣的流速穩(wěn)定，將第一閥12a完全關(guān)閉，并且第二閥12b返回到完全開啟狀態(tài)，從而經(jīng) 過第一分支通路10a的排氣的流速快速降低。然后，在第一分支通路10a中的排氣流變化期間，第一燃料添加 閥14a供應(yīng)用作還原劑的燃料。這樣做時(shí)，即使當(dāng)內(nèi)燃機(jī)l的操作狀 態(tài)屬于低負(fù)荷區(qū)域，并且內(nèi)燃機(jī)1排出的排氣流速低時(shí)，經(jīng)過第一分 支通路的排氣的流速也能暫時(shí)增加且隨后降低。因此，能更可靠地將 第一燃料添加閥14a添加的燃料供應(yīng)到第一凈化裝置lla。結(jié)果，能更 可靠地完成第一排氣凈化裝置lla的NOx還原處理。值得注意的是在本實(shí)例中，執(zhí)行控制以在時(shí)間tl關(guān)閉第二閥12b 到第一中間開度，隨后在時(shí)間t2所述第二閥12b返回到完全開啟狀態(tài)。 相反地，如圖3所示，在時(shí)間t5完全開啟第一閥12a之后，可以將第 二閥12b保持在第一中間開度以預(yù)定時(shí)間量，然后在時(shí)間t6完全開啟。 這樣做時(shí)，能抑制經(jīng)過第一分支通路10a和第二分支通路10b的總排 氣流的快速變化，能夠抑制扭矩沖擊。此外，能防止第一閥12a和第 二閥12b的操作時(shí)間重疊，以及能抑制在閥驅(qū)動(dòng)期間的噪音增加。這里，在圖2和圖3中的第一中間開度相應(yīng)于本實(shí)施例的凈化能 力再生開度，這個(gè)開度的值可以設(shè)定為預(yù)定的固定值。此外，在每次 執(zhí)行NOx還原處理時(shí)，可以將相應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)l的操作狀態(tài)的最佳值確 定為這個(gè)值。換句話說，從內(nèi)燃機(jī)1排出的排氣量根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1的操 作狀態(tài)變化，因此，可以依照內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)確定第一中間開度 的值，從而優(yōu)化在完成NOx還原處理后的第一排氣凈化裝置lla的NOx 凈化能力。這意味著在NOx還原處理后的第一排氣凈化裝置lla的NOx 凈化能力依靠是否可靠地將適量的燃料供應(yīng)到整個(gè)第一排氣凈化裝置 lla。
為了達(dá)到這個(gè)目的，可以通過實(shí)驗(yàn)預(yù)先創(chuàng)建設(shè)定表，該設(shè)定表存 儲(chǔ)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)和用于優(yōu)化在完成NC^還原處理后的排氣凈化裝置的NOx凈化能力的第一中間開度值之間的關(guān)系，并且可以從所述 設(shè)定表中讀出且確定第二閥12b的閥開度值，以對應(yīng)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)。圖4示出了上述基于所述設(shè)定表的圖，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)， 示出了內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)和用于優(yōu)化在完成NOx還原處理后的第一 排氣凈化裝置lla的NOx凈化能力的第一中間開度值之間的關(guān)系。在 圖4中，橫坐標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷。實(shí)線表示 在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷處選擇的第一中間開度的值。值得注意的是，可以根據(jù)要被進(jìn)行凈化能力再生的第 一排氣凈化 裝置lla的溫度，修正所述內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)和第一中間開度之間 的關(guān)系。換句話說，當(dāng)所述第一排氣凈化裝置lla的溫度高時(shí)，在第 一排氣凈化裝置lla中的NOx催化劑反應(yīng)增加，因此即使在到達(dá)第一 排氣凈化裝置lla的燃料量小時(shí)，也能獲高凈化效率。因此，所述第 一中間開度的值在同一操作狀態(tài)下轉(zhuǎn)換到高側(cè)。更具體地，可以根據(jù)要被進(jìn)行凈化能力再生的第 一排氣凈化裝置 lla的溫度，修改從中讀出所述第一中間開度的設(shè)定表?？蛇x擇地，不 管第一排氣凈化裝置lla的溫度，不改變從中讀出所述第一中間開度 的設(shè)定表，并且通過將從所述設(shè)定表讀出的值乘以對應(yīng)于第一排氣凈 化裝置lla的溫度的系數(shù)，確定第一中間開度的最終值。此外，可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)，確定圖2中的第一中間開 度為對內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過允許值的范圍內(nèi)的最小值。換句話說，當(dāng)在時(shí)間tl將第二閥12a關(guān)閉到第一中間開度時(shí)，能 降低經(jīng)過兩個(gè)分支通路的排氣總流速，因此根據(jù)內(nèi)燃機(jī)l的操作狀態(tài)， 可能會(huì)影響內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。此外，尤其是當(dāng)執(zhí)行圖3所示的 控制時(shí)，在時(shí)間t2,能經(jīng)過兩個(gè)分支通路的排氣總流速也降低，并且當(dāng)?shù)谝婚y12a完全關(guān)閉時(shí)，也可以因此影響內(nèi)燃機(jī)l的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。當(dāng)所述影響大時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)l的操作性能可能變差。因此，可以預(yù)先準(zhǔn)備存儲(chǔ)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)和第一中間開度之 間關(guān)系的設(shè)定表，所述第一中間開度用作對內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上 的影響不超過允許值的范圍內(nèi)的最小開度，并且可以從這個(gè)設(shè)定表中 讀出對應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)的第一中間開度的值。這里，所述允 許值是在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響程度，其形式是在內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸 出中的降低尚未引起駕駛者感到不適的閾值，并且可以預(yù)先通過實(shí)驗(yàn) 確定。這樣做時(shí)，能更可靠地再生排氣凈化裝置的凈化能力，并且能防 止所述排氣凈化裝置的凈化能力的再生過度影響內(nèi)燃機(jī)l的操作性能。值得注意的是，圖5示出了當(dāng)依照內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)確定第一中間開度為在對內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過預(yù)定的允許值 的范圍內(nèi)的最小開度時(shí)，內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)和第一中間開度之間的關(guān)系。這里，可以根據(jù)要執(zhí)行NOx凈化處理的第一排氣凈化裝置lla中 捕集的PM量，修正第一中間開度的值。其原因在于，當(dāng)要被進(jìn)行NOx 凈化處理的第一排氣凈化裝置lla中捕集的PM量大時(shí)，在第一排氣凈 化裝置lla中的背壓增加，從而當(dāng)?shù)诙y12b在時(shí)間t2關(guān)閉時(shí)，能經(jīng) 過第一分支通路10a和第二分支通路10b的排氣的總流速降低，結(jié)果， 可能使內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出受到更不利的影響。更具體地，可以根據(jù)要被進(jìn)行NOx凈化處理的第一排氣凈化裝置 lla中捕集的PM的量，修改從中讀出所述第一中間開度的設(shè)定表?？?選擇地，不管在第一排氣凈化裝置lla中捕集的PM的量，固定從中讀
出所述第 一 中間開度的設(shè)定表，并且可以通過將從所述設(shè)定表讀出的閥開度值乘以對應(yīng)于第一排氣凈化裝置lla中捕集的PM的量的系數(shù)，確定第一中間開度。在這種情況下，可以在用于氧化和去除在第一排氣凈化裝置lla 的過濾器中捕集的顆粒物質(zhì)的先前PM再生處理完成之后，從車輛行 駛的距離等計(jì)算所述捕集的PM量?？蛇x擇地，未在圖中示出的排氣 壓力傳感器可以設(shè)置到第一排氣凈化裝置lla的前面和后面，從而能 直接從第一排氣凈化裝置lla的前面和后面排氣壓力傳感器的輸出的 差來檢測所述背壓。此外，在本實(shí)施例中，可以比較從上述兩種方法導(dǎo)出的且對應(yīng)于 內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)的第一中間開度的值，并且可以將對應(yīng)于較大開 度的值設(shè)定為最終第一中間開度。更具體地，依照內(nèi)燃機(jī)1的操作狀 態(tài)，將用于優(yōu)化在完成NOx還原處理后的第一排氣凈化裝置lla的NOx 凈化能力的第二閥12b的開度設(shè)定為最終第一中間開度。然而，當(dāng)根據(jù)此時(shí)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)，所述第一中間開度的確 定值小于對內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過預(yù)定的允許值的范 圍內(nèi)的最小開度時(shí)，將在此操作狀態(tài)下，對內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上 的影響不超過預(yù)定的允許值范圍內(nèi)的最小開度用作第一中間開度。這樣做時(shí)，依照內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)，能將第二閥12b的開度確 定為第一中間開度，在所述第二閥12b的開度處，使NOx還原處理后 的第一排氣凈化裝置lla的NOx凈化能力最大化，而沒有使內(nèi)燃才幾1 的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出受到不利的影響。圖6示出了在這種情況下的內(nèi)燃機(jī)1 的操作狀態(tài)和第 一 中間開度之間的關(guān)系。在圖6中，虛線分別表示圖4和圖5所示的第二閥12b的開度值， 同時(shí)實(shí)線表示將獲得的較大開度的線選為第 一中間開度的情況?？梢?基于圖6的實(shí)線創(chuàng)建設(shè)定表，并且從所述設(shè)定表中可以讀出對應(yīng)于內(nèi)
燃機(jī)1的才乘作狀態(tài)的第一中間開度的值。例如，當(dāng)圖6的點(diǎn)A指示出 內(nèi)燃機(jī)l的操作狀態(tài)時(shí)，用于優(yōu)化在完成NOx還原處理后的第一排氣凈化裝置lla的NOx凈化效率的閥開度為65%。在另一方面，對內(nèi)燃 機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的影響不超過允許值的最小值為75%，因此在這種 情況下，將75%選作第一中間開度。值得注意的是在上述實(shí)施例中，描述了在第一排氣凈化裝置lla 中執(zhí)行NOx還原處理的情況，但是可以將類似的構(gòu)思應(yīng)用到在第二排 氣凈化裝置lib中執(zhí)行NOx還原處理的情況。在這種情況下，分別用 第二分支通路10b、第二排氣凈化裝置llb、第二閥12b和第二燃料添 加閥14b代替第一分支通路10a、第一排氣凈化裝置lla、第一閥12a 和第一燃料添加閥14a。這也同樣適用于下面的描述。第二實(shí)施例接下來，將描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。在第二實(shí)施例中，將描述 內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)屬于低-中負(fù)荷區(qū)域，并且在第一排氣凈化裝置 lla內(nèi)執(zhí)行NOx還原處理的情況。在這種情況下，在第一閥12a完全關(guān) 閉后，所述第二閥12b關(guān)閉到第二中間開度。圖7為示出當(dāng)在第一排氣凈化裝置lla中執(zhí)行N(X還原處理時(shí)， 排氣流控制閥的開啟/關(guān)閉操作，伴隨這些開啟/關(guān)閉操作的第一分支通 路10a中的排氣流變化，和第一燃料添加閥的開啟/關(guān)閉操作的時(shí)間圖。特別地，將描述當(dāng)內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)屬于低-中負(fù)荷區(qū)域時(shí)執(zhí) 行控制，通過將還原劑照現(xiàn)在的樣子添加到經(jīng)過每個(gè)分支通路的排氣， 由此能充分地將還原劑供應(yīng)到排氣凈化裝置。根據(jù)圖7,首先，在時(shí)間tl,完全關(guān)閉第一閥12a。結(jié)果，經(jīng)過第 一分支通路10a的排氣的流速開始降低。然后，在時(shí)間t7，第二閥12a 關(guān)閉到第二中間開度。結(jié)果，經(jīng)過第二分支通路10b的排氣的一部分 流入到逐漸進(jìn)入完全關(guān)閉狀態(tài)的第一分支通路10a，因此，在第一分支通路10a的降低梯度變得緩和。這里，第二中間開度相應(yīng)于本實(shí)施例的凈化能力再生開度，但是可以具有與上述第一中間開度不同的值。類似于第一中間開度，可以 將第二中間開度設(shè)定為預(yù)定的固定值?？蛇x擇地，可以依照內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)，設(shè)定第二中間開度為用于優(yōu)化在完成NOx還原處理后第 一排氣凈化裝置Ha的N(X凈化效率的開度。此外，可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)1 的操作狀態(tài)，將第二中間開度設(shè)定為對內(nèi)燃機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影 響不超過預(yù)定的允許值的范圍內(nèi)的最小值。接下來，在時(shí)間t8 ，從第 一燃料添加閥14a添加燃料。換句話說， 從第一燃料添加閥14a添加燃料，同時(shí)經(jīng)過第一分支通^各10a的排氣 的流速緩慢降低。因此，能長期穩(wěn)定地將由第一燃料添加閥14a添加 的燃料供應(yīng)到第一排氣凈化裝置lla。結(jié)果，當(dāng)開始從第一燃料添加閥 14a添加燃料時(shí)，能降低在時(shí)間t8需要的設(shè)定精度，并且能順利地將 大量的燃料供應(yīng)到第一排氣凈化裝置lla。在時(shí)間t9,當(dāng)假設(shè)在第一排氣凈化裝置lla中NOx還原執(zhí)行到充 分的程度時(shí)，第一閥12a和第二閥12b完全開啟，并且經(jīng)過分支通路 的排氣的流速返回到在時(shí)間tll之前的狀態(tài)。如上所述，本實(shí)施例示出內(nèi)燃機(jī)1的操作狀態(tài)處于低-中負(fù)荷區(qū) 域，并且確保通過燃料添加閥將添加的燃料供應(yīng)到排氣凈化裝置的充 分運(yùn)輸性的情況。在這樣的情況下，首先完全關(guān)閉在NOx還原處理側(cè) 上的分支通路10a內(nèi)的第一閱12a，之后立即將在分支通路10b中的第 二閥12b關(guān)閉到第二中間開度。這樣做時(shí)，能緩和在執(zhí)行NOx還原處理的第一分支通路10a中的 排氣流的降低梯度，因此能長期穩(wěn)定地將還原劑供應(yīng)到第一排氣凈化 裝置lla。因此，能降低第一燃料添加閥14a的燃料添加定時(shí)的所需精 度，并且能更穩(wěn)定地將大量燃料供應(yīng)到第一排氣凈化裝置lla。第三實(shí)施例現(xiàn)在將描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。在第三實(shí)施例中，將描述連續(xù) 執(zhí)行在第一排氣凈化裝置lla中的N(X還原處理和第二排氣凈化裝置 lib中的NOx還原處理的情況。圖8為示出當(dāng)連續(xù)執(zhí)行在第一排氣凈化裝置lla和第二排氣凈化 裝置lib中的NOx還原處理時(shí)，每個(gè)排氣流控制閥的開啟/關(guān)閉操作， 伴隨這些開啟/關(guān)閉操作的第一分支通路10a和第二分支通路10b中的 排氣流變化，和第一燃料添加閥14a和第二燃料添加閥14b的開啟/關(guān)閉操作的時(shí)間圖。在圖8中，從時(shí)間tl到時(shí)間t4執(zhí)行的控制與圖3所描述的控制相 同，因此省略其描述。在圖3所示的控制中，在時(shí)間t5第一閥12a完 全開啟，并且在時(shí)間t6第二閥12b完全開啟。在另一方面，在本實(shí)施 例中，當(dāng)在第一排氣凈化裝置lla中的NOx還原處理完成時(shí)，隨后立 即執(zhí)行在第二排氣凈化裝置lib中的NOx還原處理，因此在時(shí)間t5, 第一閥12a開啟到第一中間開度，而不是完全開啟。結(jié)果，第一閥12a和第二閥12b都處于第一中間開度。因此，到 這時(shí)基本所有從內(nèi)燃機(jī)l排出的排氣均已經(jīng)過的第二分支通路10b的 排氣流速降低到中間流速。同時(shí)，經(jīng)過第一分支通路10a的排氣流速， 其到這時(shí)基本上是零，增加到第二分支通路10b的類似流速。接下來， 在時(shí)間t10,第二閥12b完全關(guān)閉。結(jié)果，經(jīng)過第二分支通路10b的排 氣流速進(jìn)一步降低到基本為零。同時(shí)，基本所有從內(nèi)燃機(jī)1排出的排 氣開始經(jīng)過第一分支通路10a。然后，在本實(shí)施例中，在經(jīng)過第二分支 通路10b的排氣的流速從中間流速降低到基本為零的期間，在時(shí)間tll, 從第二燃料添加閥14b添加燃料。
因此，將用作還原劑的燃料供應(yīng)到第二排氣凈化裝置lib,并且開 始在第二排氣凈化裝置llb的NOx還原。接下來，在時(shí)間tl2，在足夠的時(shí)間已經(jīng)過去在第二排氣凈化裝置lib的NOx還原結(jié)束之后，第一 閥12a和第二闊12b都完全開啟。這樣做時(shí)，第一分支通路10a和第 二分支通路10b的排氣返回到其在時(shí)間tll之前的狀態(tài)。在本實(shí)施例中，描述了在第一排氣凈化裝置lla和第二排氣凈化 裝置lib中連續(xù)執(zhí)行NOx還原處理的情況。在這種情況下，當(dāng)完成在 第一排氣凈化裝置lla執(zhí)行NOx還原處理時(shí)，將第一閥12a設(shè)定為第 一中間開度，而不是返回到完全開啟的狀態(tài)，并且第二閥12b轉(zhuǎn)換到 完全關(guān)閉狀態(tài)。之后，開始在第二排氣凈化裝置lib中的NOx還原。這樣做時(shí)，能最小化當(dāng)開啟和關(guān)閉第一閥12a和第二閥12b時(shí)的 閥驅(qū)動(dòng)量，并且將背壓變化和在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響降低到可能的最 小程度。此外，也可以降低伴隨第一閥12a和第二閥12b的開啟/關(guān)閉 操作的動(dòng)力消耗和噪音。值得注意的是在上面的描述中，內(nèi)燃機(jī)1是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，但是上 述實(shí)施例可以應(yīng)用汽油發(fā)動(dòng)才幾。此外，在上述實(shí)施例中，描述了在第一排氣凈化裝置lla和第二 排氣凈化裝置lib上執(zhí)行NOx還原處理的情況，但是在第一排氣凈化 裝置11 a和第二排氣凈化裝置1 lb中執(zhí)行SOx再生處理和PM再生處理 時(shí)，也可以應(yīng)用類似的控制。當(dāng)實(shí)施PM再生處理時(shí)，可以將用作還 原劑的燃料供應(yīng)到設(shè)置在每個(gè)過濾器的上游的氧化劑還原劑，而不是 NCU崔化劑。此外，在上述實(shí)施例中，描述了通過將用作還原劑的燃料添加到 存儲(chǔ)還原型NOx催化劑，實(shí)施NOx還原處理等的情況。相反地，本發(fā) 明可以應(yīng)用到選擇還原型NOx催化劑系統(tǒng)，其通過將用作還原劑的尿 素溶液供應(yīng)給排氣來還原包含在排氣中的NOx。
此外，在上述實(shí)施例中，描述了在設(shè)置在分支通路之一的排氣凈 化裝置上執(zhí)行在排氣凈化系統(tǒng)中的N(X還原處理的控制，在所述排氣 凈化系統(tǒng)中排氣通路分叉為兩個(gè)分支通路。然而，本發(fā)明可以適用具 有三個(gè)或更多分支通路的排氣凈化系統(tǒng)，從而當(dāng)在一個(gè)排氣凈化裝置 上執(zhí)行NOx還原處理時(shí)，控制在其它分支通路之一中的排氣流控制闊 的開度。
本發(fā)明還適用于具有三個(gè)或更多分支通路的排氣凈化系統(tǒng)，從而
當(dāng)在一個(gè)排氣凈化裝置上執(zhí)行NOx還原處理時(shí)，控制在其它兩個(gè)或更
多分支通路的排氣流控制閥的開度。也可以將本發(fā)明的那些類似構(gòu)思 應(yīng)用到具有四個(gè)或更多分支通路的排氣凈化系統(tǒng)，從而當(dāng)在兩個(gè)或更
多排氣凈化裝置上同時(shí)執(zhí)行NOx還原處理時(shí)，控制在兩個(gè)或更多其它 分支通路中的排氣流控制閥的開度。
此外，在上述實(shí)施例中，術(shù)語"完全關(guān)閉"并不僅僅表示完全關(guān) 閉閥的狀態(tài)，還包括能充分獲得本發(fā)明效果的接近完全關(guān)閉狀態(tài)的狀態(tài)。
工業(yè)應(yīng)用
根據(jù)本發(fā)明，在結(jié)合了從排氣通路分叉的多個(gè)分支通路和設(shè)置在 每個(gè)分支通路的排氣凈化裝置的排氣凈化系統(tǒng)中，能更可靠且更有效 地再生排氣凈化裝置的凈化能力。
權(quán)利要求
1、一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，包括排氣通路，其一端連接到所述內(nèi)燃機(jī)，來自所述內(nèi)燃機(jī)的排氣經(jīng)過所述排氣通路，并且所述排氣通路中途分叉為多個(gè)分支通路；排氣凈化裝置，其設(shè)置在所述多個(gè)分支通路的每一個(gè)中，以凈化經(jīng)過每個(gè)所述分支通路的所述排氣；排氣流控制閥，其設(shè)置在所述多個(gè)分支通路的每一個(gè)中，以控制經(jīng)過每個(gè)所述分支通路的所述排氣的流速；和還原劑添加器件，其設(shè)置在所述多個(gè)分支通路的每一個(gè)中的所述排氣凈化裝置的上游，以將還原劑添加到經(jīng)過每個(gè)所述分支通路的所述排氣，其特征在于，當(dāng)通過將所述還原劑供應(yīng)到設(shè)置在所述多個(gè)分支通路的一個(gè)中的所述排氣凈化裝置，所述排氣凈化裝置要被進(jìn)行凈化能力再生時(shí)，在所述多個(gè)分支通路之中，設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的分支通路中的所述排氣流控制閥基本完全關(guān)閉，并且將在其它分支通路的至少一個(gè)中的所述排氣流控制閥的開度設(shè)定為預(yù)定凈化能力再生開度。
2、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，在 基本完全關(guān)閉在所述多個(gè)分支通路之中的設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再 生的所述排氣凈化裝置的所述分支通路中的所述排氣流控制閥的操 作，和設(shè)定在所述其它分支通路的至少一個(gè)中的所述排氣流控制閥的 所述開度為所述預(yù)定凈化能力再生開度的操作之間，設(shè)置預(yù)定時(shí)間差。
3、 如權(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，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)屬于預(yù)定低負(fù)荷區(qū)域，并且通過將所述還原劑 供應(yīng)到設(shè)置在所述多個(gè)分支通路之一中的所述排氣凈化裝置，所述排 氣凈化裝置的所述凈化能力要被進(jìn)行再生時(shí)，將在所述其它分支通路的至少 一個(gè)中的所述排氣流控制闊的所述 開度設(shè)定為所述凈化能力再生開度，并且在預(yù)定第一期間過去后，基 本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的所 述分支通路中的所述排氣流控制閥。
4、 如權(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，當(dāng) 所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)屬于預(yù)定的中-低負(fù)荷區(qū)域，并且通過將所述 還原劑供應(yīng)到設(shè)置在所述多個(gè)分支通路之一中的所述排氣凈化裝置， 所述排氣凈化裝置的所述凈化能力要被進(jìn)行再生時(shí)，基本完全關(guān)閉在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝 置的所述分支通^^中的所述排氣流控制閥，并且在預(yù)定第二期間過去 后，將在所述其它分支通路的至少一個(gè)中的所述排氣流控制閥的所述 開度設(shè)定為所述凈化能力再生開度。
5、 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其 特征在于，所述凈化能力再生開度是在所述其它分支通路的至少一個(gè) 中的所述排氣流控制岡的開度，在該開度要被進(jìn)行凈化能力再生的所 述排氣凈化裝置的所述凈化能力在凈化能力再生之后被基本優(yōu)化，所 述開度依照所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)確定。
6、 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其 特征在于，所述凈化能力再生開度是一范圍中的最小開度，當(dāng)在設(shè)置 有要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的所述分支通路中的所 述排氣流控制閥基本完全關(guān)閉，并且將在所述其它分支通路的至少一 個(gè)中的所述排氣流控制閥的所述開度設(shè)定為所述凈化能力再生開度 時(shí)，在所述范圍內(nèi)在所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出上的影響不超過預(yù)定的 允許值，所述開度依照所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)確定。
7、 如權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其 特征在于，所述凈化能力再生開度是在下列兩個(gè)開度之間的較大開度在所述其它分支通路的至少 一 個(gè)中的所述排氣流控制閥的開度， 在該開度要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的所述凈化能力 在凈化能力再生之后被基本優(yōu)化，所述開度依照所述內(nèi)燃機(jī)的操作狀 態(tài)確定；和一范圍中的最小開度，在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排 氣凈化裝置的所述分支通路中的所述排氣流控制閥基本完全關(guān)閉，并 且將在所述其它分支通路的至少 一個(gè)中的所述排氣流控制閥的所述開 度設(shè)定為所述凈化能力再生開度時(shí)，在該范圍內(nèi)在所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出上的影響不超過預(yù)定的允許值，所述開度依照所述內(nèi)燃機(jī)的操 作狀態(tài)確定。
8、 如權(quán)利要求5到7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其 特征在于，基于要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的溫度， 和由在設(shè)置有要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的所述分支 通路中的所述排氣凈化裝置產(chǎn)生的背壓中的至少一個(gè)，修正所述凈化能力再生開度。
9、如權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其 特征在于，當(dāng)設(shè)置在所述多個(gè)分支通路之一中的所述排氣凈化裝置的 凈化能力再生完成，并且其后立即對設(shè)置有在所述再生期間被設(shè)置為 所述凈化能力再生開度的所述排氣流速控制閥的所述分支通路中的所 述排氣凈化裝置進(jìn)行凈化能力再生時(shí)，將在設(shè)置有已經(jīng)完成凈化能力 再生的所述排氣凈化裝置的所述分支通路中的所述排氣流控制閥的所 述開度從基本完全關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)換到所述凈化能力再生開度，并且將在 設(shè)置有隨后要被進(jìn)行凈化能力再生的所述排氣凈化裝置的所述分支通 路中的所述排氣流控制閥的所述開度從所述凈化能力再生開度轉(zhuǎn)換到 所述基本完全關(guān)閉狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在結(jié)合從排氣通路分叉的多個(gè)分支通路和設(shè)置在每個(gè)分支通路中的排氣凈化裝置的排氣凈化系統(tǒng)中，更可靠且更有效地再生排氣凈化裝置的凈化能力的技術(shù)。當(dāng)再生設(shè)置在第一分支通路中的第一排氣凈化裝置的凈化能力時(shí)，將設(shè)置在第二分支通路中的第二閥設(shè)定為預(yù)定第一中間開度，并且將設(shè)置在第一分支通路中的第一閥完全關(guān)閉。然后從設(shè)置在第一分支通路的第一燃料添加閥添加燃料。
文檔編號F01N3/02GK101128654SQ20068000634
公開日2008年2月20日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者小田富久, 新美國明, 植田貴宣 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社