內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】?jī)?nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置具備：在內(nèi)燃機(jī)排氣通路中配置的烴供給閥、和使廢氣中含有的NOx與重整后的烴反應(yīng)的排氣凈化催化劑。形成為進(jìn)行從烴供給閥以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期供給烴的第1運(yùn)轉(zhuǎn)控制、和使預(yù)先決定的時(shí)間中的來(lái)自烴供給閥的烴的供給量比第1運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴的供給量多的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制。在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，以比第1運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴的噴射壓力小的噴射壓力從烴供給閥供給烴。
【專利說(shuō)明】?jī)?nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等內(nèi)燃機(jī)的排氣中例如含有一氧化碳(CO)、作為未燃燃料的烴(HC)、氮氧化物(NOx)或者顆粒狀物質(zhì)(PM:Particulate Matter)等成分。作為凈化NOx的裝置，公知有通過(guò)向排氣凈化催化劑供給還原劑來(lái)連續(xù)還原排氣中含有的NOx的還原催化劑；或者在廢氣的空燃比為稀空燃比時(shí)吸留NOx，通過(guò)使廢氣的空燃比為濃空燃比而釋放出吸留的NOx并且進(jìn)行還原的NOx吸留催化劑。
[0003]另外，在日本特開平9-220440號(hào)公報(bào)中，公開了一種使廢氣中的NOx與烴反應(yīng)而生成含氮烴化合物，接下來(lái)使含氮烴化合物與催化劑接觸來(lái)進(jìn)行還原的廢氣凈化方法。在該公報(bào)中，公開了通過(guò)將NOx變換成含氮烴化合物后在催化劑上反應(yīng)，使得NOx的凈化率顯
著提高。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-220440號(hào)公報(bào)
[0005]在利用NOx吸留催化劑對(duì)NOx進(jìn)行凈化的情況下，存在NOx吸留催化劑的溫度因流入NOx吸留催化劑的廢氣的溫度上升等而上升的情況。可是，如果NOx吸留催化劑為規(guī)定的高溫度以上，則存在NOx的凈化率變小這一問(wèn)題。
[0006]另一方面，在內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置中，存在需要使規(guī)定的催化劑、過(guò)濾器的濕度上升的情況。例如，有時(shí)排氣凈化裝置中包含用于除去顆粒狀物質(zhì)的顆粒過(guò)濾器。顆粒過(guò)濾器如果持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)則顆粒狀物質(zhì)將蓄積。為了將蓄積于顆粒過(guò)濾器的顆粒狀物質(zhì)除去，使顆粒過(guò)濾器上升到規(guī)定的溫度以上。然后，通過(guò)對(duì)顆粒過(guò)濾器供給空氣過(guò)剩的廢氣，可使顆粒狀物質(zhì)氧化而將其除去。
[0007]NOx吸留催化劑等排氣凈化催化劑具有氧化烴的氧化功能。通過(guò)對(duì)這樣的具有氧化功能的催化劑供給烴，可使排氣凈化催化劑的溫度上升?；蛘撸墒箯呐艢鈨艋呋瘎┝鞒龅膹U氣的溫度上升。其結(jié)果，能夠使在排氣凈化催化劑的下游配置的顆粒過(guò)濾器等的溫度上升。
[0008]然而，優(yōu)選在向具有氧化功能的排氣凈化催化劑供給烴的情況下，抑制烴從排氣凈化催化劑的流出。當(dāng)在排氣凈化催化劑的下游配置有具有氧化功能的其他催化劑時(shí)，有時(shí)烴在其他催化劑中氧化，使得其他催化劑溫度過(guò)高。例如，當(dāng)在排氣凈化催化劑的下游配置有含有氧化催化劑的顆粒過(guò)濾器時(shí)，存在從排氣凈化催化劑流出的烴流入到顆粒過(guò)濾器，使得顆粒過(guò)濾器超過(guò)允許溫度之虞?；蛘撸嬖趶呐艢鈨艋呋瘎┝鞒龅臒N從顆粒過(guò)濾器中通過(guò)而產(chǎn)生白煙之虞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于，提供一種具備對(duì)NOx進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑，在高溫下也能以高凈化率凈化NOx，并且抑制烴從對(duì)NOx進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑流出的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。
[0010]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有用于使廢氣中含有的NOx與重整后的烴發(fā)生反應(yīng)的排氣凈化催化劑。在排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔(dān)載有貴金屬催化劑并且在貴金屬催化劑周圍形成堿性的廢氣流通表面部分。排氣凈化催化劑具有若使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)則對(duì)廢氣中含有的NOx進(jìn)行還原的性質(zhì)，并且具有若使烴濃度的振動(dòng)周期比預(yù)先決定的范圍長(zhǎng)則廢氣中含有的NOx的吸留量增大的性質(zhì)。所述內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置被形成為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制和第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制，其中，第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制是按照流入排氣凈化催化劑的烴的濃度變化的振幅成為預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅的方式來(lái)控制來(lái)自烴供給閥的烴的供給量，并且按照流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)的方式來(lái)控制來(lái)自烴供給閥的烴的供給間隔的控制，第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制是使預(yù)先決定的時(shí)間中的來(lái)自烴供給閥的烴的供給量比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴的供給量多的控制。排氣凈化裝置具備能夠變更烴供給閥的烴的噴射圖案的噴射圖案變更裝置。噴射圖案變更裝置被形成為能夠變更烴供給閥的噴射壓力。第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制包括內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速越增大則越使烴供給閥的噴射壓力上升的控制。在第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，基于根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而設(shè)定的噴射壓力從烴供給閥供給烴，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，以比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴的噴射壓力小的噴射壓力從烴供給閥供給烴。
[0011]在上述發(fā)明中，噴射圖案變更裝置被形成為能夠變更從烴供給閥噴射烴的噴射時(shí)間以及烴的供給間隔，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，使從烴供給閥噴射烴的噴射時(shí)間比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射時(shí)間長(zhǎng)，并使烴的供給間隔比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴的供給間隔短。
[0012]在上述發(fā)明中，可基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)預(yù)先決定流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，檢測(cè)流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比，在檢測(cè)出的廢氣的空燃比小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力降低的修正。
[0013]在上述發(fā)明中，可在檢測(cè)出的廢氣的空燃比小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，并且進(jìn)行縮短烴的供給間隔的修正。
[0014]在上述發(fā)明中，可基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)預(yù)先決定流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的基準(zhǔn)值，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，檢測(cè)流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度，在檢測(cè)出的廢氣的溫度小于廢氣的溫度的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力降低的修正。
[0015]在上述發(fā)明中，可在檢測(cè)出的廢氣的溫度小于廢氣的溫度的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，并且進(jìn)行縮短烴的供給間隔的修正。
[0016]在上述發(fā)明中，可基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)預(yù)先決定從外部空氣向燃燒室供給的空氣量的基準(zhǔn)值，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，檢測(cè)從外部空氣向燃燒室供給的空氣量，在檢測(cè)出的空氣量小于空氣量的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力降低的修正。
[0017]在上述發(fā)明中，可在檢測(cè)出的空氣量小于空氣量的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，并且進(jìn)行縮短烴的供給間隔的修正。
[0018]在上述發(fā)明中，第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制可包括與第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制相比使排氣凈化催化劑中的烴的氧化反應(yīng)增大，從而使排氣凈化催化劑的溫度上升的控制。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種具備對(duì)NOx進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑，在高溫下也能以高凈化率凈化NOx，并且抑制烴從對(duì)NOx進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑流出的內(nèi)燃機(jī)的排
氣凈化裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是實(shí)施方式中的內(nèi)燃機(jī)的整體圖。
[0021]圖2是將排氣凈化催化劑的催化劑載體的表面部分圖解表示的圖。
[0022]圖3是對(duì)排氣凈化催化劑中的烴的氧化反應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0023]圖4是表示第INOx凈化方法中的流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化的圖。
[0024]圖5是表示第INOx凈化方法中的NOx凈化率的圖。
[0025]圖6A是對(duì)第INOx凈化方法中的排氣凈化催化劑的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明的放大圖。
[0026]圖6B是對(duì)第INOx凈化方法中的還原性中間體的生成進(jìn)行說(shuō)明的放大圖。
[0027]圖7A是對(duì)第2N0x凈化方法中的排氣凈化催化劑的NOx的吸留進(jìn)行說(shuō)明的放大圖。
[0028]圖7B是對(duì)第2N0x凈化方法中的排氣凈化催化劑的NOx的釋放以及還原進(jìn)行說(shuō)明的放大圖。
[0029]圖8是表示第2N0x凈化方法中的流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化的圖。
[0030]圖9是表示第2N0x凈化方法中的NOx凈化率的圖。
[0031]圖10是表示第INOx凈化方法中的流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化的時(shí)序圖。
[0032]圖11是表示第INOx凈化方法中的流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化的
另一時(shí)序圖。
[0033]圖12是表示第INOx凈化方法中的排氣凈化催化劑的氧化能力與要求最小空燃比X之間的關(guān)系的圖。
[0034]圖13是表示在第INOx凈化方法中可獲得同一 NOx凈化率的廢氣中的氧濃度與烴濃度的振幅Λ H之間的關(guān)系的圖。
[0035]圖14是表示第INOx凈化方法中的烴濃度的振幅Λ H與NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。
[0036]圖15是表示第INOx凈化方法中的烴濃度的振動(dòng)周期Λ T與NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。
[0037]圖16是表示第2Ν0χ凈化方法中的流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化等的圖。
[0038]圖17是表示從內(nèi)燃機(jī)主體排出到內(nèi)燃機(jī)排氣通路的NOx量NOXA的映射的圖。
[0039]圖18是表示在燃燒室中進(jìn)行輔助噴射時(shí)的燃料噴射定時(shí)的圖。
[0040]圖19是表示進(jìn)行輔助噴射時(shí)的烴供給量WR的映射的圖。[0041]圖20是對(duì)基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的NOx凈化方法的區(qū)域進(jìn)行說(shuō)明的曲線圖。
[0042]圖21是表示變更了烴供給閥的噴射時(shí)間時(shí)的流入排氣凈化催化劑的廢氣中的烴濃度變化等的圖。
[0043]圖22是說(shuō)明相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速和燃料噴射量的排氣凈化催化劑的溫度的圖。
[0044]圖23是表示來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案與流入排氣凈化催化劑的廢氣中的烴濃度變化的圖。
[0045]圖24是表示來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案與流入排氣凈化催化劑的廢氣中的烴濃度變化的圖。
[0046]圖25是表示來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案與流入排氣凈化催化劑的廢氣中的烴濃度變化的圖。
[0047]圖26是表示變更了烴供給閥的噴射壓力時(shí)的流入排氣凈化催化劑的廢氣中的烴濃度變化等的圖。
[0048]圖27是表示來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案與流入排氣凈化催化劑的廢氣中的烴濃度變化等的圖。
[0049]圖28是表示來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案與流入排氣凈化催化劑的廢氣中的烴濃度變化等的圖。
[0050]圖29A是對(duì)基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的烴供給閥的噴射壓力進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0051]圖29B是基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的烴供給閥的噴射壓力的映射。
[0052]圖30A是對(duì)基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的烴供給閥的噴射時(shí)間進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0053]圖30B是基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的烴供給閥的噴射時(shí)間的映射。
[0054]圖31是基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的來(lái)自烴供給閥的烴的供給間隔的映射。
[0055]圖32是在第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制以及第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，對(duì)烴供給閥的噴射圖案和流入排氣凈化催化劑的烴濃度的變化進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0056]圖33是在實(shí)施方式中從第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制切換成第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的時(shí)序圖。
[0057]圖34A是在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中從烴供給閥供給的烴的噴射壓力的映射。
[0058]圖34B是在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中從烴供給閥供給的烴的噴射時(shí)間的映射。
[0059]圖35是在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中從烴供給閥供給的烴的供給間隔的映射。
[0060]圖36是實(shí)施方式中的其他排氣凈化裝置的概略圖。
[0061]圖37是在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的映射。
[0062]圖38A是相對(duì)于流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的比率的、烴供給閥的噴射壓力的修正系數(shù)的曲線圖。
[0063]圖38B是相對(duì)于流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的比率的、烴供給閥的噴射時(shí)間的修正系數(shù)的曲線圖。
[0064]圖38C是相對(duì)于流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的比率的、烴的供給間隔的修正系數(shù)的曲線圖。
[0065]圖39是在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中對(duì)烴供給閥的噴射圖案進(jìn)行修正的控制的流程圖。
[0066]圖40是實(shí)施方式中的又一排氣凈化裝置的概略圖。
[0067]圖41是在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的基準(zhǔn)值的映射。
[0068]圖42A是相對(duì)于流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的比率的、烴供給閥的噴射壓力的修正系數(shù)的曲線圖。
[0069]圖42B是相對(duì)于流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的比率的、烴供給閥的噴射時(shí)間的修正系數(shù)的曲線圖。
[0070]圖42C是相對(duì)于流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的比率的、來(lái)自烴供給閥的烴的供給間隔的修正系數(shù)的曲線圖。
[0071]圖43是在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中向燃料室供給的空氣量的基準(zhǔn)值的映射。
[0072]圖44A是相對(duì)于向燃燒室供給的空氣量的比率的、烴供給閥的噴射壓力的修正系數(shù)的曲線圖。
[0073]圖44B是相對(duì)于向燃燒室供給的空氣量的比率的、烴供給閥的噴射時(shí)間的修正系數(shù)的曲線圖。
[0074]圖44C是相對(duì)于向燃燒室供給的空氣量的比率的、烴的供給間隔的修正系數(shù)的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0075]參照?qǐng)D1至圖44C，對(duì)實(shí)施方式中的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，以車輛中安裝的壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0076]圖1是本實(shí)施方式中的內(nèi)燃機(jī)的整體圖。內(nèi)燃機(jī)具備內(nèi)燃機(jī)主體I。另外，內(nèi)燃機(jī)具備對(duì)排氣進(jìn)行凈化的排氣凈化裝置。內(nèi)燃機(jī)主體I包括:作為各氣缸的燃燒室2、用于向各個(gè)燃燒室2噴射燃料的電子控制式的燃料噴射閥3、進(jìn)氣岐管4以及排氣岐管5。
[0077]進(jìn)氣岐管4經(jīng)由進(jìn)氣管道6與排氣渦輪增壓器7的壓縮機(jī)7a的出口連結(jié)。壓縮機(jī)7a的入口經(jīng)由吸入空氣量檢測(cè)器8與空氣過(guò)濾器9連結(jié)。在進(jìn)氣管道6內(nèi)配置有被步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的節(jié)流閥10。并且，在進(jìn)氣管道6的中途配置有用于對(duì)在進(jìn)氣管道6內(nèi)流動(dòng)的進(jìn)氣進(jìn)行冷卻的冷卻裝置11。在圖1所示的實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)冷卻水被導(dǎo)向冷卻裝置11。進(jìn)氣被內(nèi)燃機(jī)冷卻水冷卻。
[0078]本實(shí)施方式的排氣凈化裝置具備用于對(duì)NOx進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑13。另夕卜，排氣凈化裝置具備在排氣凈化催化劑13的下游配置的作為后處理裝置的顆粒過(guò)濾器
14。排氣岐管5與排氣渦輪增壓器7的排氣渦輪7b的入口連結(jié)。排氣渦輪7b的出口經(jīng)由排氣管12與排氣凈化催化劑13的入口連結(jié)。排氣凈化催化劑13的出口與顆粒過(guò)濾器14連結(jié)。
[0079]在排氣凈化催化劑13上游配置有用于供給烴的烴供給閥15，該烴由被用作壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃料的輕油或其他燃料構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，作為從烴供給閥15供給的烴，使用了輕油。此外，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于燃燒時(shí)的空燃比被控制成稀空燃比的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。該情況下，從烴供給閥供給由作為火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃料而使用的汽油或其他燃料構(gòu)成的烴。
[0080]烴供給閥15與高壓燃料室62連接。高壓燃料室62經(jīng)由加壓泵61與燃料箱22連接。通過(guò)加壓泵61進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)，燃料箱22的燃料被向高壓燃料室62供給。在高壓燃料室62中貯存高壓的燃料。高壓燃料室62的燃料的壓力與從烴供給閥15噴射烴時(shí)的噴射壓力對(duì)應(yīng)。在高壓燃料室62中配置有燃料壓力傳感器63作為檢測(cè)燃料壓力的壓力檢測(cè)器。根據(jù)燃料壓力傳感器63的輸出，能夠檢測(cè)烴供給閥15的噴射壓力。[0081]在排氣岐管5與進(jìn)氣岐管4之間，為了進(jìn)行排氣再循環(huán)(EGR)而配置有EGR通路
16。EGR通路16中配置有電子控制式的EGR控制閥17。另外，在EGR通路16的中途配置有用于對(duì)在EGR通路16內(nèi)流動(dòng)的EGR氣體進(jìn)行冷卻的冷卻裝置18。在圖1所示的實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)冷卻水被導(dǎo)入到冷卻裝置18內(nèi)。EGR氣體被內(nèi)燃機(jī)冷卻水冷卻。
[0082]各個(gè)燃料噴射閥3經(jīng)由燃料供給管19與共軌20連結(jié)。共軌20經(jīng)由電子控制式的排出量可變的燃料泵21與燃料箱22連結(jié)。燃料箱22中貯存的燃料被燃料泵21向共軌20內(nèi)供給。供給到共軌20內(nèi)的燃料經(jīng)由各個(gè)燃料供給管19向燃料噴射閥3供給。
[0083]電子控制單元30包括數(shù)字計(jì)算機(jī)。本實(shí)施方式中的電子控制單元30作為排氣凈化裝置的控制裝置發(fā)揮功能。電子控制單元30包括通過(guò)雙方向性總線31相互連接的ROM (只讀存儲(chǔ)器)32、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)33、CPU (微處理器)34、輸入端口 35和輸出端Π 36。
[0084]在排氣凈化催化劑13的下游配置有用于檢測(cè)排氣凈化催化劑13的溫度的溫度傳感器23。對(duì)顆粒過(guò)濾器14安裝有用于檢測(cè)顆粒過(guò)濾器14的前后壓差的壓差傳感器24。另夕卜，在顆粒過(guò)濾器14的下游配置有用于檢測(cè)顆粒過(guò)濾器14的溫度的作為溫度檢測(cè)器的溫度傳感器25。這些溫度傳感器23、25、壓差傳感器24以及進(jìn)氣量檢測(cè)器8的輸出信號(hào)分別經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD變換器37被輸入到輸入端口 35。
[0085]另外，加速器踏板40上連接有產(chǎn)生與加速器踏板40的踩踏量成比例的輸出電壓的負(fù)載傳感器41。負(fù)載傳感器41的輸出電壓經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD變換器37被輸入到輸入端口35。并且，輸入端口 35上連接有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42，該曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42在曲軸每旋轉(zhuǎn)例如15°時(shí)就產(chǎn)生輸出脈沖。根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42的輸出，能夠檢測(cè)出曲柄角度、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。另一方面，輸出端口 36經(jīng)由對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路38與燃料噴射閥3、節(jié)流閥10的驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)馬達(dá)、烴供給閥15、EGR控制閥17以及燃料泵21連接。這些燃料噴射閥3、節(jié)流閥10、烴供給閥15以及EGR控制閥17等由電子控制單元30控制。
[0086]燃料壓力傳感器63的輸出信號(hào)被輸入給電子控制單兀30。另外,加壓泵61被電子控制單元30控制。加壓泵61被控制成使高壓燃料室62內(nèi)部的壓力成為所要求的烴供給閥15的噴射壓力。烴供給閥15的噴射壓力可基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)設(shè)定?；蛘撸瑖娚鋲毫σ部梢耘c內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)無(wú)關(guān)地近似維持為恒定。
[0087]顆粒過(guò)濾器14是將排氣中含有的碳微粒、硫酸鹽等顆粒狀物質(zhì)(顆粒)除去的過(guò)濾器。顆粒過(guò)濾器14例如具有蜂窩構(gòu)造，具有在氣體的流動(dòng)方向延伸的多個(gè)流路。在多個(gè)流路中，交替形成有下游端被密封的流路和上游端被密封的流路。流路的隔壁由堇青石那樣的多孔質(zhì)材料形成。當(dāng)排氣從該隔壁通過(guò)時(shí)，顆粒被捕捉。顆粒狀物質(zhì)被顆粒過(guò)濾器14捕集。通過(guò)在空氣過(guò)剩的氣氛中將溫度例如上升到650°C左右，可使依次堆積到顆粒過(guò)濾器14的顆粒狀物質(zhì)被氧化而除去。
[0088]顆粒過(guò)濾器14上堆積的顆粒狀物質(zhì)的量例如可根據(jù)壓差傳感器24的輸出來(lái)推定。當(dāng)顆粒過(guò)濾器14的前后壓差超過(guò)了預(yù)先決定的判定值時(shí)，可判別為顆粒過(guò)濾器14上堆積的顆粒狀物質(zhì)的量超過(guò)了判定值。
[0089]圖2對(duì)排氣凈化催化劑的基體上擔(dān)載的催化劑載體的表面部分進(jìn)行了圖解表示。在該排氣凈化催化劑13中，如圖2所示，例如在由氧化鋁構(gòu)成的催化劑載體50上擔(dān)載有作為催化劑粒子的貴金屬催化劑51、52，并且在該催化劑載體50上形成有含有從如鉀K、鈉Na、銫Cs那樣的堿金屬、如鋇Ba、鈣Ca那樣的堿土類金屬、如鑭系元素那樣的稀土類以及如銀Ag、銅Cu、鐵Fe、銥Ir那樣的能夠?qū)Ox供給電子的金屬中選擇出的至少一個(gè)的堿性層53。由于廢氣沿著催化劑載體50上流動(dòng)，所以可以說(shuō)貴金屬催化劑51、52被擔(dān)載于排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上。另外，由于堿性層53的表面呈堿性，所以堿性層53的表面被稱為堿性的廢氣流通表面部分54。
[0090]另一方面,在圖2中，貴金屬催化劑51由鉬Pt構(gòu)成,貴金屬催化劑52由錯(cuò)Rh構(gòu)成。此外，該情況下，貴金屬催化劑51、52也可以都由鉬Pt構(gòu)成。另外，在排氣凈化催化劑13的催化劑載體50上除了擔(dān)載鉬Pt以及銠Rh之外，還可以擔(dān)載鈀Pd，或者可以取代銠Rh而擔(dān)載鈀Pd。即，催化劑載體50上擔(dān)載的貴金屬催化劑51、52由鉬Pt、銠Rh以及鈀Pd中的至少一方構(gòu)成。
[0091]如果從烴供給閥15向廢氣中噴射烴，則該烴在排氣凈化催化劑13中被重整。在本發(fā)明中，使用此時(shí)被重整后的烴，在排氣凈化催化劑13中對(duì)NOx進(jìn)行凈化。圖3對(duì)此時(shí)在排氣凈化催化劑13中進(jìn)行的重整作用進(jìn)行圖解表示。如圖3所示，從烴供給閥15噴射出的烴HC通過(guò)催化劑51而成為碳數(shù)少的自由基狀的烴HC。
[0092]圖4表示來(lái)自烴供給閥15的烴的供給定時(shí)與向排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空燃比(A/F) in的變化。其中，由于該空燃比(A/F) in的變化依賴于流入到排氣凈化催化劑13的廢氣中的烴的濃度變化，所以也可以說(shuō)圖4所示的空燃比(A/F)in的變化表示了烴的濃度變化。不過(guò)，由于如果烴濃度變高則空燃比(A/F) in變小，所以在圖4中空燃比(A/F) in越變?yōu)闈饪杖急?，則烴濃度越高。
[0093]圖5針對(duì)排氣凈化催化劑13的各催化劑溫度TC，表示了通過(guò)使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度周期性變化，如圖4所示那樣使向排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空燃比(A/F) in變化時(shí)的由排氣凈化催化劑13實(shí)現(xiàn)的NOx凈化率。本發(fā)明人長(zhǎng)期間不斷進(jìn)行與NOx凈化相關(guān)的研究，在該研究課程中獲知:如果流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期進(jìn)行振動(dòng)，則如圖5所示那樣，即使在400°C以上的高溫區(qū)域也能獲得極高的NOx凈化率。
[0094]并且獲知:此時(shí)含有氮及烴的大量還原性中間體被保持或持續(xù)吸附在堿性層53的表面上、即排氣凈化催化劑13的堿性廢氣流通表面部分54上，該還原性中間體在獲得高NOx凈化率上起到核心作用。接下來(lái)，參照?qǐng)D6A以及6B對(duì)該情況進(jìn)行說(shuō)明。其中，這些圖6A以及6B對(duì)排氣凈化催化劑13的催化劑載體50的表面部分進(jìn)行了圖解表示，這些圖6A以及6B中表示了推測(cè)在使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期進(jìn)行振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)。
[0095]圖6A是表示了流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度低時(shí)的圖，圖6B是表示了被從烴供給閥15供給烴、流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度變高時(shí)的圖。
[0096]由于從圖4可知，流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比除了瞬時(shí)之外被維持在稀空燃比，所以流入到排氣凈化催化劑13的廢氣通常處于氧過(guò)剩的狀態(tài)。此時(shí)，廢氣中含有的NO的一部分附著在排氣凈化催化劑13上，廢氣中含有的NO的一部分如圖6A所示那樣，在鉬的貴金屬催化劑51上被氧化而成為NO2，接著，該NO2被進(jìn)一步氧化而成為N03。另外，NO2的一部分成為N02 —。因此，在鉬Pt的貴金屬催化劑51上生成N02—和N03。附著在排氣凈化催化劑13上的NO以及在鉬Pt51上生成的NO2 —和NO3活性強(qiáng)，因此，以下將這些NO、NCV以及NO3稱為活性N0X。
[0097]另一方面，如果從烴供給閥15供給烴，則該烴吸附在排氣凈化催化劑13的整體。這些吸附的烴的大部分依次與氧反應(yīng)而燃燒，吸附的烴的一部分依次如圖3所示那樣，在排氣凈化催化劑13內(nèi)被重整，成為自由基。因此，如圖6B所示那樣，活性NOx周圍的烴濃度變高。不過(guò)，如果在生成了活性NOx之后，活性NOx周圍的氧濃度高的狀態(tài)繼續(xù)一定時(shí)間以上，則活性NOx被氧化，以硝酸離子N03_的形式被吸收到堿性層53內(nèi)。但是，如果在該一定時(shí)間經(jīng)過(guò)之前活性NOx周圍的烴濃度變高，則如圖6B所示，活性NOx在鉬的貴金屬催化劑51上與自由基狀的烴HC反應(yīng)，由此生成還原性中間體。該還原性中間體被保持或吸附在堿性層53的表面上。
[0098]其中，此時(shí)可以認(rèn)為最初生成的還原性中間體是硝基化合物R_N02。如果生成該硝基化合物R-NO2,則成為腈化合物R-CN，但由于該腈化合物R-CN在該狀態(tài)下只能瞬間存續(xù)，所以立即成為異氰酸鹽化合物R-NC0。該異氰酸鹽化合物R-NCO如果水解，則成為胺化合物R-NH2。不過(guò)在該情況下，認(rèn)為被水解的是異氰酸鹽化合物R-NCO的一部分。因此，可以認(rèn)為如圖6B所示那樣保持或者吸附在堿性層53的表面上的還原性中間體的大部分是異氰酸鹽化合物R-NCO以及胺化合物R-NH2。
[0099]另一方面，當(dāng)烴HC吸附在如圖6B所示那樣生成的還原性中間體的周圍時(shí)，還原性中間體被烴HC阻止而不再進(jìn)行反應(yīng)。該情況下，流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度降低，接著吸附在還原性中間體的周圍的烴被氧化而消失，由此，若還原性中間體周圍的氧濃度變高，則如圖6A所示那樣,還原性中間體與活性NOx反應(yīng)、或與周圍的氧反應(yīng)、或者自分解。由此，還原性中間體R-NCO、R-NH2被變換成N2、CO2, H2O,這樣一來(lái)，NOx被凈化。
[0100]這樣，在排氣凈化催化劑13中，通過(guò)使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度提高，可生成還原性中間體，在使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度降低后，當(dāng)氧濃度變高時(shí)，還原性中間體與活性NOx、氧發(fā)生反應(yīng)，或者自分解，由此NOx被凈化。即，為了利用排氣凈化催化劑13對(duì)NOx進(jìn)行凈化，需要使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度周期性地變化。
[0101]當(dāng)然，該情況下，為了生成還原性中間體需要使烴的濃度提高到足夠高的濃度，為了使生成的還原性中間體與活性NOx、氧發(fā)生反應(yīng)，或者使其自分解，需要使烴的濃度降低到足夠低的濃度。即，需要使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅振動(dòng)。其中，該情況下，到生成的還原性中間體R-NC0、R-NH2與活性NOx、氧發(fā)生反應(yīng)為止，或者到自分解為止，必須在堿性層53上、即堿性廢氣流通表面部分54上保持這些還原性中間體，為此，設(shè)置了堿性的廢氣流通表面部分54。
[0102]另一方面，如果延長(zhǎng)烴的供給間隔，則在被供給烴之后到下一次被供給烴的期間，氧濃度變高的期間變長(zhǎng)，因此，活性NOx不生成還原性中間體而以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)。為了避免該情況，需要使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)。
[0103]鑒于此，在本發(fā)明涉及的實(shí)施例中，為了使廢氣中含有的NOx與重整后的烴反應(yīng)，生成包含氮以及烴的還原性中間體R-NCO、R-NH2，在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上擔(dān)載了貴金屬催化劑51、52，為了將生成的還原性中間體R-NC0、R-NH2預(yù)先保持在排氣凈化催化劑13內(nèi)，在貴金屬催化劑51、52周圍形成堿性的廢氣流通表面部分54，堿性的廢氣流通表面部分54上所保持的還原性中間體R-NCO、R-NH2被變換成N2、CO2, H2O,烴濃度的振動(dòng)周期被設(shè)為持續(xù)生成還原性中間體R-NCO、R-NH2所必要的振動(dòng)周期。順便說(shuō)明，在圖4所示的例子中，供給間隔被設(shè)為3秒。
[0104]如果使烴濃度的振動(dòng)周期、即烴HC的供給間隔比上述的預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期長(zhǎng)，則還原性中間體R-NC0、R-NH2從堿性層53的表面上消失，此時(shí)在鉬Pt的貴金屬催化劑53上生成的活性NOx如圖7A所示那樣，以硝酸離子N03_的形式擴(kuò)散到堿性層53內(nèi)，成為硝酸鹽。S卩，此時(shí)廢氣中的NOx以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)。
[0105]另一方面，圖7B表示了在NOx如此以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)時(shí)，流入到排氣凈化催化劑13內(nèi)的廢氣的空燃比被設(shè)為理論空燃比或者濃空燃比的情況。該情況下，由于廢氣中的氧濃度降低，所以反應(yīng)向相反方向(N03_ —NO2)進(jìn)行，這樣一來(lái)，被吸收到堿性層53內(nèi)的硝酸鹽依次成為硝酸離子NO3-,如圖7B所示那樣被以NO2的形式從堿性層53釋放出。接下來(lái)，釋放出的NO2被廢氣中含有的烴HC以及CO還原。
[0106]圖8表示了在堿性層53的NOx吸收能力飽和稍微之前，將流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F)in暫時(shí)設(shè)為濃空燃比的情況。其中，在圖8所示的例子中，該濃空燃比控制的時(shí)間間隔為I分鐘以上。該情況下，廢氣的空燃比(A/F) in為稀空燃比時(shí)被吸收到堿性層53內(nèi)的NOx在廢氣的空燃比(A/F) in暫時(shí)被設(shè)為濃空燃比時(shí)，從堿性層53 —?dú)忉尫懦龆贿€原。因此，該情況下，堿性層53起到用于暫時(shí)吸收NOx的吸收劑的作用。
[0107]此外，此時(shí)還存在堿性層53暫時(shí)吸附NOx的情況，因此，如果作為包括吸收以及吸附這雙方的用語(yǔ)而使用吸留這一用語(yǔ)，則此時(shí)堿性層53起到用于暫時(shí)吸留NOx的NOx吸留劑的作用。即，該情況下，如果將向內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通路、燃燒室2以及排氣凈化催化劑13上游的排氣通路內(nèi)供給的廢氣的空氣與燃料(烴)之比稱為廢氣的空燃比，則排氣凈化催化劑13作為在廢氣的空燃比為稀空燃比時(shí)吸留NOx，如果廢氣中的氧濃度降低，則將吸留的NOx釋放出的NOx吸留催化劑發(fā)揮功能。
[0108]圖9表示了使排氣凈化催化劑13如此作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時(shí)的NOx凈化率。其中，圖9的橫軸表示了排氣凈化催化劑13的催化劑溫度TC。在使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能的情況下，如圖9所示，當(dāng)催化劑溫度TC為300°C到400°C時(shí)，可獲得極高的NOx凈化率，但如果催化劑溫度TC成為400°C以上的高溫，則NOx凈化率降低。
[0109]這樣當(dāng)催化劑溫度TC變?yōu)?00°C以上時(shí)NOx凈化率降低的原因在于，如果催化劑溫度TC變?yōu)?00°C以上，則硝酸鹽熱分解，以NO2的形式被從排氣凈化催化劑13釋放出。即，只要以硝酸鹽的形式吸留NOx，則在催化劑溫度TC高時(shí)便難以得到高的NOx凈化率。但是，在圖4?圖6A、圖6B所示的新的NOx凈化方法中，由圖6A、圖6B可知，不生成硝酸鹽或者即使生成也極其微量，這樣一來(lái)，即使如圖5所示那樣催化劑溫度TC高時(shí)，也能獲得高的NOx凈化率。
[0110]鑒于此，在本發(fā)明中，將用于供給烴的烴供給閥15配置在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)，在烴供給閥15下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置用于使廢氣中含有的NOx與重整后的烴反應(yīng)的排氣凈化催化劑13，在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上擔(dān)載有貴金屬催化劑51、52，并且在貴金屬催化劑51、52周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分54，排氣凈化催化劑13具有如果使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)，則將廢氣中含有的NOx還原的性質(zhì)，并且具有如果使烴濃度的振動(dòng)周期比該預(yù)先決定的范圍長(zhǎng)，則廢氣中含有的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)，由此在排氣凈化催化劑13中將廢氣中含有的NOx還原。
[0111]即，可以說(shuō)圖4?圖6A、圖6B所示的NOx凈化方法是在使用了形成有擔(dān)載貴金屬催化劑且能夠吸留NOx的堿性層的排氣凈化催化劑時(shí)，幾乎不形成硝酸鹽地對(duì)NOx進(jìn)行凈化的新的NOx凈化方法。實(shí)際上，在采用了該新的NOx凈化方法的情況下，與使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能的情況相比，從堿性層53檢測(cè)出的硝酸鹽極微量。其中，以下將該新的NOx凈化方法稱為第INOx凈化方法。
[0112]接下來(lái)，參照?qǐng)D10?圖15對(duì)該第INOx凈化方法更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。
[0113]圖10將圖4所示的空燃比(A/F) in的變化放大表示。其中，如前所述，向該排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空燃比(A/F) in的變化同時(shí)表示了流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度變化。此外，在圖10中，Λ H表示了流入到排氣凈化催化劑13的烴HC的濃度變化的振幅，Λ T表示了流入到排氣凈化催化劑13的烴濃度的振動(dòng)周期。
[0114]并且，在圖10中，(A/F)b表示了對(duì)用于產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)輸出的燃燒氣體的空燃比進(jìn)行表示的基礎(chǔ)(base)空燃比。換言之，該基礎(chǔ)空燃比(A/F)b表示停止了烴供給時(shí)流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比。另一方面，在圖10中，X表示生成的活性NOxF以硝酸鹽的形式被吸留到堿性層53內(nèi)而為了生成還原性中間體所使用的空燃比(A/F)in的上限，為了使活性NOx與重整后的烴反應(yīng)來(lái)生成還原性中間體，需要使空燃比(A/F) in比該空燃比的上限X低。
[0115]若以其他的說(shuō)法表述，則圖10的X表示使活性NOx與重整后的烴反應(yīng)來(lái)生成還原性中間體所需的烴的濃度的下限，為了生成還原性中間體，需要使烴的濃度比該下限X高。該情況下，是否生成還原性中間體由活性NOx周圍的氧濃度與烴濃度的比率、即空燃比(A/FHn決定，以下將為了生成還原性中間體而需要的上述空燃比的上限X稱為要求最小空燃比。
[0116]在圖10所示的例子中，要求最小空燃比X為濃空燃比，因此，該情況下為了生成還原性中間體，空燃比(A/F)in被瞬時(shí)設(shè)為要求最小空燃比X以下、即設(shè)為濃空燃比。與此相對(duì)，在圖11所示的例子中，要求最小空燃比X為稀空燃比。該情況下，通過(guò)將空燃比(A/F)in維持為稀空燃比并使空燃比(A/F) in周期性降低，可生成還原性中間體。
[0117]該情況下，要求最小空燃比X為濃空燃比還是稀空燃比，依賴于排氣凈化催化劑13的氧化能力。該情況下，對(duì)排氣凈化催化劑13而言，例如若使貴金屬催化劑51的擔(dān)載量增大則氧化能力變強(qiáng)，如果使酸性增強(qiáng)則氧化能力變強(qiáng)。因此，排氣凈化催化劑13的氧化能力根據(jù)貴金屬催化劑51的擔(dān)載量或酸性的強(qiáng)度而變化。
[0118]在使用了氧化能力強(qiáng)的排氣凈化催化劑13的情況下，如果如圖11所示那樣將空燃比(A/F) in維持為稀空燃比并且使空燃比(A/F) in周期性降低，則在空燃比(A/F) in降低時(shí)導(dǎo)致烴被完全氧化，其結(jié)果無(wú)法生成還原性中間體。與此相對(duì)，在使用了氧化能力強(qiáng)的排氣凈化催化劑13的情況下，如果如圖10所示那樣使空燃比(A/F)in周期性為濃空燃比，則在空燃比(A/F) in被設(shè)為濃空燃比時(shí)一部分的烴不被完全氧化而被部分氧化，即烴被重整，這樣一來(lái)，可生成還原性中間體。因此，在使用了氧化能力強(qiáng)的排氣凈化催化劑13的情況下，需要將要求最小空燃比X設(shè)為濃空燃比。
[0119]另一方面，在使用了氧化能力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如果如圖11所示那樣將空燃比(A/F) in維持為稀空燃比并使空燃比(A/F) in周期性降低，則一部分的烴不被完全氧化而被部分氧化，即烴被重整，這樣一來(lái)，可生成還原性中間體。與此相對(duì)，在使用了氧化能力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如果如圖10所示那樣將空燃比(A/F) in周期性設(shè)為濃空燃比，則大量的烴不被氧化而只從排氣凈化催化劑13排出，這樣一來(lái)，被白白消耗掉的烴量增大。因此，在使用了氧化能力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，需要使要求最小空燃比X為稀空燃比。
[0120]即可知:需要要求最小空燃比X如圖12所示那樣，排氣凈化催化劑13的氧化能力越強(qiáng)則越降低。這樣，要求最小空燃比X根據(jù)排氣凈化催化劑13的氧化能力的不同而為稀空燃比或濃空燃比，下面以要求最小空燃比X為濃空燃比的情況為例，對(duì)流入到排氣凈化催化劑13的烴的濃度變化的振幅、流入到排氣凈化催化劑13的烴濃度的振動(dòng)周期進(jìn)行說(shuō)明。
[0121]如果基礎(chǔ)空燃比(A/F) b變大、即烴被供給前的廢氣中的氧濃度變高，則將空燃比(A/F)in設(shè)為要求最小空燃比X以下需要的烴的供給量增大，與之相伴，無(wú)助于生成還原性中間體的多余的烴量也增大。該情況下，為了對(duì)NOx良好地進(jìn)行凈化，需要如前述那樣使該多余的烴氧化，因此，為了對(duì)NOx良好地進(jìn)行凈化，多余的烴量越多，則越需要大量的氧。
[0122]該情況下，如果提高廢氣中的氧濃度，則可以增大氧量。因此，為了對(duì)NOx良好地進(jìn)行凈化，需要在被供給烴之前的廢氣中的氧濃度高時(shí)，提高烴供給后的廢氣中的氧濃度。即，被供給烴之前的廢氣中的氧濃度越高，則越需要增大烴濃度的振幅。
[0123]圖13表示了可獲得同一 NOx凈化率時(shí)的、烴被供給之前的廢氣中的氧濃度與烴濃度的振幅Λ H之間的關(guān)系。從圖13可知，為了獲得同一 NOx凈化率，烴被供給之前的廢氣中的氧濃度越高，則越需要使烴濃度的振幅Λ H增大。S卩，為了獲得同一 NOx凈化率，基礎(chǔ)空燃比(A/F)b越高，則需要越使烴的濃度的振幅Λ T增大。如果換成其他說(shuō)法，則為了對(duì)NOx良好地進(jìn)行凈化，基礎(chǔ)空燃比(A/F) b越低，則可以使烴濃度的振幅Λ T越減少。
[0124]基礎(chǔ)空燃比(A/F)b最低是加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)，如果烴濃度的振幅ΛΗ為200ppm左右，則能夠?qū)Ox良好地進(jìn)行凈化?；A(chǔ)空燃比(A/F)b通常比加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)大，因此，如果如圖14所示那樣烴濃度的振幅Λ H為200ppm以上，則能夠獲得良好的NOx凈化率。
[0125]另一方面，可知在基礎(chǔ)空燃比(A/F)b最高時(shí)，如果將烴濃度的振幅Λ H設(shè)為IOOOOppm左右，則能夠獲得良好的NOx凈化率。因此，在本發(fā)明中，烴濃度的振幅被預(yù)先決定的范圍為200ppm到lOOOOppm。
[0126]另外，如果烴濃度的振動(dòng)周期Λ T變長(zhǎng)，則在烴被供給之后到下次烴被供給的期間，活性NOx周圍的氧濃度變高的期間變長(zhǎng)。該情況下，如果烴濃度的振動(dòng)周期Λ T比5秒程度長(zhǎng)，則活性NOx開始以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)，因此，如圖15所示那樣，如果烴濃度的振動(dòng)周期Λ T比5秒程度長(zhǎng)，則NOx凈化率降低。因此，需要烴濃度的振動(dòng)周期AT為5秒以下。
[0127]另一方面，如果烴濃度的振動(dòng)周期Λ T大致為0.3秒以下，則被供給的烴開始在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上堆積，因此，如圖15所示那樣，如果烴濃度的振動(dòng)周期Δ T大致為0.3秒以下，則NOx凈化率降低。鑒于此，在本發(fā)明中，將烴濃度的振動(dòng)周期設(shè)定為0.3秒到5秒之間。
[0128]在本發(fā)明涉及的實(shí)施例中，能夠按照通過(guò)使來(lái)自烴供給閥15的I次烴的供給量以及供給間隔變化，來(lái)使烴濃度的振幅Λ H以及振動(dòng)周期Λ T成為與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的最佳值的方式進(jìn)行控制。能夠獲得烴濃度的振幅Λ H的烴的供給量作為燃料噴射閥3的燃料噴射量Q以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)，被以映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元30的R0M32內(nèi)。另外，烴濃度的振動(dòng)周期Λ Τ、即烴的供給間隔也以將燃料噴射閥3的燃料噴射量Q以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N作為函數(shù)的映射的形式，預(yù)先存儲(chǔ)到R0M32內(nèi)。
[0129]接下來(lái)，參照?qǐng)D16?圖19，對(duì)使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時(shí)的NOx凈化方法具體進(jìn)行說(shuō)明。以下將如此地使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時(shí)的NOx凈化方法稱為第2Ν0χ凈化方法。
[0130]在該第2Ν0χ凈化方法中，如圖16所示，當(dāng)被堿性層53吸留的吸留NOx量Σ NOX超過(guò)了預(yù)先決定的允許量MAX時(shí)，流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F)in暫時(shí)被設(shè)為濃空燃比。如果廢氣的空燃比(A/F) in被設(shè)為濃空燃比，則當(dāng)廢氣的空燃比(A/F)in為稀空燃比時(shí)被吸留到堿性層53內(nèi)的NOx從堿性層53 —?dú)獾蒯尫懦龆贿€原。由此，NOx被凈化。
[0131]吸留NOx量Σ NOX例如可以根據(jù)從內(nèi)燃機(jī)排出的NOx量計(jì)算。在本發(fā)明涉及的實(shí)施例中，從內(nèi)燃機(jī)每單位時(shí)間排出的排出NOx量NOXA作為來(lái)自燃料噴射閥3的噴射量Q以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)，以圖17所示那樣的映射的形式被預(yù)先存儲(chǔ)在R0M32內(nèi)，可以根據(jù)該排出NOx量NOXA計(jì)算出吸留NOx量Σ Ν0Χ。該情況下，如前所述，廢氣的空燃比(A/F)in被設(shè)為濃空燃比的周期通常為I分鐘以上。
[0132]在該第2N0x凈化方法中，如圖18所示那樣，除了從燃料噴射閥3向燃燒室2內(nèi)噴射作為燃燒用燃料的主噴射的噴射量Q之外，還以噴射量WR噴射作為輔助噴射的追加燃料，由此流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in被設(shè)為濃空燃比。其中，圖18的橫軸表示了曲柄角。該追加的燃料WR在雖然燃燒但沒(méi)有成為內(nèi)燃機(jī)輸出而展現(xiàn)的時(shí)期、即在壓縮上止點(diǎn)后ATDC為90°的稍微近前被噴射。輔助噴射的噴射量WR作為來(lái)自燃料噴射閥3的噴射量Q以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)，以圖19所示那樣的映射的形式被預(yù)先存儲(chǔ)在R0M32內(nèi)。當(dāng)然，該情況下通過(guò)使來(lái)自烴供給閥15的烴的供給量增大，也能夠使廢氣的空燃比(A/F) in為濃空燃比。
[0133]圖20中表示了對(duì)本實(shí)施方式的排氣凈化裝置的NOx的凈化方法進(jìn)行說(shuō)明的曲線圖。橫軸是內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N，縱軸是來(lái)自燃料噴射閥3的燃料噴射量Q。圖20是對(duì)本實(shí)施方式中的排氣凈化裝置的基本NOx凈化方法進(jìn)行說(shuō)明的圖。
[0134]在本實(shí)施方式的排氣凈化裝置中，基于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量，決定了實(shí)施第INOx凈化方法的區(qū)域以及實(shí)施第2N0x凈化方法的區(qū)域。為了通過(guò)第INOx凈化方法以高的凈化率進(jìn)行NOx的凈化，優(yōu)選排氣凈化催化劑13活化。即，為了從流入到排氣凈化催化劑13的NOx充分進(jìn)行活性NOx的生成、烴的部分氧化、以及還原性中間體的生成等，優(yōu)選排氣凈化催化劑活化。在排氣凈化催化劑13的溫度低的區(qū)域，可通過(guò)NOx的吸留從廢氣中除去NOx。對(duì)排氣凈化催化劑13的溫度低的區(qū)域的NOx的凈化率而言，第2N0x凈化方法比第INOx凈化方法高。
[0135]在本實(shí)施方式的排氣凈化裝置中，在燃料噴射閥的燃料噴射量Q小且內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N小的區(qū)域采用第2N0x凈化方法，在其他的區(qū)域采用第INOx凈化方法。這樣，能夠根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)選擇第INOx凈化方法以及第2N0x凈化方法中NOx的凈化率高的NOx凈
化方法。
[0136]在通過(guò)第INOx凈化方法進(jìn)行凈化的情況下，無(wú)論是什么樣的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)都能獲得高的NOx凈化率，優(yōu)選被供給的烴不從排氣凈化催化劑13穿過(guò)。針對(duì)該點(diǎn)進(jìn)行研究的結(jié)果獲知，在排氣凈化催化劑13中被完全氧化的烴的量與被部分氧化的烴的量決定著NOx凈化率和烴的穿過(guò)量。接下來(lái)，參照?qǐng)D21對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
[0137]圖21中表示了從烴供給閥15以相同的噴射壓但以不同的噴射時(shí)間噴射的烴的三個(gè)噴射圖案A、B、C。該情況下,對(duì)噴射時(shí)間而言,噴射圖案A最短，噴射圖案C最長(zhǎng)。而且，圖21中表示了在基于各噴射圖案A、B、C進(jìn)行了噴射后，流入到排氣凈化催化劑13的廢氣中的烴濃度的時(shí)間性變化。并且，在圖21中表示了基于各噴射圖案A、B、C進(jìn)行噴射時(shí)的NOx凈化率與排氣凈化催化劑13的烴的穿過(guò)量。
[0138]當(dāng)流入到排氣凈化催化劑13的廢氣中的烴濃度、即單位廢氣量的烴量少時(shí)，導(dǎo)致該烴在排氣凈化催化劑13中被完全氧化。另一方面，如果廢氣中的烴濃度、即每單位廢氣量的烴量增大，則在排氣凈化催化劑13中不能將全部的烴完全氧化。此時(shí)，一部分的烴被部分氧化。這樣，廢氣中的烴濃度存在全部的烴在排氣凈化催化劑13中被完全氧化的極限，該極限在圖21中用XA表示。
[0139]S卩，在圖21中，由于當(dāng)烴濃度比極限XA低時(shí)，全部的烴被完全氧化，所以在圖21中比極限XA靠下方的陰影區(qū)域RA中，全部的烴被完全氧化。該情況下，陰影區(qū)域RA的面積表示烴量，因此，與陰影區(qū)域RA相當(dāng)?shù)牧康臒N被完全氧化。其中，以下將該極限XA稱為完全氧化極限。
[0140]另一方面，在圖21中比完全氧化極限XA靠上方的陰影區(qū)域RB中，在排氣凈化催化劑13中進(jìn)行烴的部分氧化作用。該情況下，圖21中的陰影區(qū)域RB表示了被部分氧化的烴量。由于從該被部分氧化的烴生成還原性中間體，所以通過(guò)該被部分氧化的烴來(lái)進(jìn)行基于第INOx凈化方法的NOx的凈化作用。需要說(shuō)明的是，實(shí)際上該部分氧化后的烴的一部分在還原性中間體的生成中未被使用而被氧化，由部分氧化后的剩余的烴生成還原性中間體。
[0141]另一方面，如果流入到排氣凈化催化劑13的廢氣中的烴濃度、即每單位廢氣量的烴量進(jìn)一步增大，則一部分的烴在排氣凈化催化劑13中非但未被完全氧化甚至未被部分氧化，該情況下未被氧化的一部分的烴從排氣凈化催化劑13穿過(guò)。發(fā)生該烴的穿過(guò)的烴的極限在圖21中用XB表示，以下將該極限XB稱為穿過(guò)極限。在圖21中，比該穿過(guò)極限XB靠上方的陰影區(qū)域RC表示了烴的穿過(guò)量。
[0142]為了使用第INOx凈化方法對(duì)廢氣中含有的NOx進(jìn)行凈化，需要使相對(duì)于廢氣中含有的NOx量為足夠量的烴部分氧化，在由陰影區(qū)域RB表示的被部分氧化的烴量不充分的情況下，NOx凈化率降低。圖21中的噴射圖案A表示了如此被部分氧化的烴量不足的情況，該情況下，如圖21所示，NOx凈化率降低。
[0143]另一方面，在圖21中表示了為了增大由陰影區(qū)域RB表示的被部分氧化的烴量，與噴射圖案A相比噴射圖案B的噴射時(shí)間變長(zhǎng)的情況。如果噴射時(shí)間變長(zhǎng)，則被部分氧化的烴量增大，由此如圖21所示那樣NOx凈化率變高。[0144]在圖21中表示了為了進(jìn)一步增大部分氧化的烴量，與噴射圖案B相比噴射圖案C的噴射時(shí)間更長(zhǎng)的情況。該情況下，如圖21所示，NOx凈化率提高。但該情況下，由于烴濃度超過(guò)穿過(guò)極限XB，所以發(fā)生烴的穿過(guò)。
[0145]在基于第INOx凈化方法進(jìn)行NOx凈化作用時(shí)，優(yōu)選不發(fā)生烴的穿過(guò)。因此，在圖21所示的例子中，采用烴濃度的峰值(最大值)成為穿過(guò)極限XB的噴射圖案B。當(dāng)然，在如噴射圖案A所示那樣即使烴濃度的峰值達(dá)不到穿過(guò)極限XB也能獲得足夠高的NOx凈化率的情況下，可以使用噴射圖案A。
[0146]如果排氣凈化催化劑13的溫度上升，則在排氣凈化催化劑13中每單位時(shí)間被氧化的烴量增大，即針對(duì)烴的氧化速度增大，其結(jié)果若排氣凈化催化劑13的溫度上升，則完全氧化極限XA上升。另一方面，如果排氣凈化催化劑13的溫度上升，則由于在溫度上升之前穿過(guò)的烴被部分氧化，所以穿過(guò)極限XB也上升。即，如果排氣凈化催化劑13的溫度上升，則完全氧化極限XA與穿過(guò)極限XB都上升。因此，在利用第INOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化時(shí)，需要考慮該情況來(lái)進(jìn)行烴的噴射控制。
[0147]圖22至圖25表示了考慮該情況來(lái)進(jìn)行烴的噴射控制的運(yùn)轉(zhuǎn)例。其中，在該運(yùn)轉(zhuǎn)例中噴射壓力被維持為一定，通過(guò)在噴射壓力一定的狀態(tài)下控制噴射時(shí)間，來(lái)控制烴的噴射量。
[0148]首先若對(duì)圖22進(jìn)行說(shuō)明，則圖22表示了穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的排氣凈化催化劑13的溫度TC1、TC2、TC3 (TC3>TC2>TC1)的代表性的一個(gè)例子。其中，在圖22中，縱軸表示向燃燒室2內(nèi)噴射的燃料噴射量Q，橫軸表示內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N。根據(jù)圖22可知，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N相同時(shí)，燃料噴射量Q越增大、即內(nèi)燃機(jī)負(fù)載越高，則排氣凈化催化劑13的溫度越高，在燃料噴射量Q相同時(shí)、即內(nèi)燃機(jī)負(fù)載相同時(shí)，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N越增大、即進(jìn)氣量越增大，則排氣凈化催化劑13的溫度越稍微降低。
[0149]這樣，排氣凈化催化劑13的溫度根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而發(fā)生變化。另一方面，對(duì)從內(nèi)燃機(jī)每單位時(shí)間排出的NOx量而言，內(nèi)燃機(jī)負(fù)載越變高則越增大，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速越變高則越增大。因此，考慮這些情況來(lái)決定烴的噴射時(shí)間。
[0150]圖23表不了圖22的E0、F1、F2處的、即同一轉(zhuǎn)速不同負(fù)載下的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噴射圖案。即，在同一轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下負(fù)載越高則排氣凈化催化劑13的溫度越高，因此，完全氧化極限XA以及穿過(guò)極限XB也變高。另一方面，在同一轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下負(fù)載越高則來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的排出NOx量越增大，因此，此時(shí)需要負(fù)載越高，則越增大由陰影區(qū)域RB表示的被部分氧化的烴量。因此，此時(shí)在運(yùn)轉(zhuǎn)例中如圖23所示那樣，按照烴濃度的峰值成為穿過(guò)極限XB的方式，隨著負(fù)載變高，噴射時(shí)間增大。
[0151]圖24表不了圖22的E0、G1、G2處的、即同一負(fù)載不同轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噴射圖案。即，在同一負(fù)載的狀態(tài)下轉(zhuǎn)速越高則排氣凈化催化劑13的溫度越稍微變低，因此，完全氧化極限XA以及穿過(guò)極限XB也稍微變低。另一方面，在同一負(fù)載的狀態(tài)下轉(zhuǎn)速越高則來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的每單位時(shí)間的排出NOx量越增大，因此，此時(shí)也需要轉(zhuǎn)速越高，則越增大由陰影區(qū)域RB表示的被部分氧化的烴量。
[0152]另一方面，轉(zhuǎn)速越高則廢氣的流速越快，噴射出的烴分散到大量的廢氣中。因此，如圖24所示那樣，轉(zhuǎn)速越高，則生成了 NOx的凈化所需量的部分氧化烴時(shí)的烴濃度的峰值越降低。在該運(yùn)轉(zhuǎn)例中，為了生成NOx的凈化所需量的部分氧化烴，隨著轉(zhuǎn)速變高，噴射時(shí)間變長(zhǎng)。
[0153]圖25表示了圖22的E0、H1、H2處的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噴射圖案。即，轉(zhuǎn)速以及負(fù)載越高，則排氣凈化催化劑13的溫度越高，因此，完全氧化極限XA以及穿過(guò)極限XB也越高。另一方面，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載越高，則來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的每單位時(shí)間的排出NOx量越增大，因此，此時(shí)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載越高，則需要越增大由陰影區(qū)域RB表示的被部分氧化的烴量。因此，在運(yùn)轉(zhuǎn)例中如圖25所示，為了能夠生成NOx的凈化所需量的部分氧化烴，隨著轉(zhuǎn)速以及負(fù)載變高而延長(zhǎng)噴射時(shí)間。
[0154]這樣，燃料噴射量Q越增大、即內(nèi)燃機(jī)負(fù)載越增大則可使烴供給閥的噴射時(shí)間越長(zhǎng)，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N越高則可使烴供給閥的噴射時(shí)間越長(zhǎng)。進(jìn)行該運(yùn)轉(zhuǎn)例時(shí)的烴供給閥的噴射時(shí)間例如作為燃料噴射量Q以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)被以映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)到R0M32內(nèi)。
[0155]然而，在上述的運(yùn)轉(zhuǎn)例中，如圖24以及圖25所示，如果內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速變高，則即使延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間，流入排氣凈化催化劑的廢氣的烴濃度的最大值也被限制。因此，需要延長(zhǎng)將烴供給閥打開的噴射時(shí)間，使由陰影區(qū)域RB表示的被部分氧化的烴量增大。
[0156]本實(shí)施方式中的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置具備能夠變更烴供給閥的烴的噴射圖案的噴射圖案變更裝置。烴的噴射圖案包括烴供給閥的噴射時(shí)間、烴的供給間隔。并且，噴射圖案包括烴供給閥的噴射壓力。本實(shí)施方式中的噴射圖案變更裝置具有對(duì)從烴供給閥噴射烴時(shí)的噴射壓力進(jìn)行變更的功能。參照?qǐng)D1，本實(shí)施方式中的噴射圖案變更裝置包括加壓泵61以及高壓燃料室62。能夠通過(guò)加壓泵61的動(dòng)作來(lái)調(diào)整高壓燃料室62的烴的壓力，而且調(diào)整烴供給閥15的噴射壓力。
[0157]圖26中表示了使烴供給閥的噴射壓力變化時(shí)的流入排氣凈化催化劑的廢氣的烴濃度的說(shuō)明圖。圖26是在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，使烴供給閥的噴射壓力變化時(shí)的圖。例如，在各個(gè)噴射圖案中，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃燒室中的燃料噴射量相同。圖26中記載有烴的噴射圖案D、噴射圖案E以及噴射圖案F。對(duì)各個(gè)噴射圖案D、E、F而言，作為烴供給閥打開的時(shí)間長(zhǎng)度的噴射時(shí)間相同。按照烴的噴射圖案D、噴射圖案E以及噴射圖案F的順序，使供給烴時(shí)的噴射壓力緩緩升高。
[0158]在噴射圖案D中，流入排氣凈化催化劑的廢氣的烴濃度的最大值比完全氧化極限XA大，比穿過(guò)極限XB小。在噴射圖案E中，烴濃度的最大值幾乎與穿過(guò)極限XB—致。并且，在噴射圖案F中，烴濃度的最大值比穿過(guò)極限XB高。即，在噴射圖案F中，產(chǎn)生了從排氣凈化催化劑穿過(guò)的烴。這樣可知，如果提高烴供給閥的噴射壓力，則流入排氣凈化催化劑的廢氣的烴濃度的最大值變高。即，通過(guò)變更烴供給閥的噴射壓力，可以調(diào)整廢氣的烴濃度的最大值。
[0159]鑒于此，在本實(shí)施方式的進(jìn)行第INOx凈化方法的運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速越增大，則使烴供給閥的噴射壓力越上升的控制。進(jìn)行控制，以使流入排氣凈化催化劑的廢氣的烴濃度的最大值幾乎與穿過(guò)極限一致。在本發(fā)明中，將基于要求負(fù)載進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)中、通過(guò)第INOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化的運(yùn)轉(zhuǎn)控制稱為第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0160]參照?qǐng)D27至圖31，對(duì)本實(shí)施方式的第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式的第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，當(dāng)進(jìn)行來(lái)自烴供給閥15的烴的噴射控制時(shí)除了噴射時(shí)間之外，還控制噴射壓力。具體而言，控制烴的噴射時(shí)間以及噴射壓力，以便確保根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而被要求的由陰影區(qū)域RB表示的被部分氧化的烴量，并使烴濃度的峰值與穿過(guò)極限XB —致。
[0161]在圖22的E0、F1、F2中，通過(guò)如圖23所示那樣只使噴射時(shí)間變化，能夠使烴濃度的峰值與穿過(guò)極限XB—致。因此，此時(shí)不特別變更噴射壓力，噴射壓力被維持為一定。
[0162]與此相對(duì)，在圖22的E0、GU G2中，即使如圖24所示那樣只使噴射時(shí)間變化，烴濃度的峰值也不會(huì)達(dá)到穿過(guò)極限XB。鑒于此，在本實(shí)施方式的第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，在圖22的E0、G1、G2中，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速越高則越提高噴射壓力，以便如圖27所示那樣烴濃度的峰值與穿過(guò)極限XB —致。另一方面，如果提高噴射壓力則確保被要求的部分氧化量所需的噴射時(shí)間變短。例如若將圖24的G2與圖27的G2進(jìn)行比較，則可知該情況。
[0163]圖28表示了圖22的E0、H1、H2處的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噴射圖案。根據(jù)圖28可知，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載越高則噴射壓力越被提高。另外，若與圖25的噴射圖案進(jìn)行比較，則該情況下在H1、H2點(diǎn)處噴射時(shí)間也變短。由于若噴射時(shí)間變短則完全被氧化的烴量減少，所以具有可減少燃料消耗量這一優(yōu)點(diǎn)。
[0164]在圖29A以及圖30A中，表示了當(dāng)內(nèi)燃機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠生成NOx的凈化所需量的被部分氧化的烴的等噴射壓力線WP或者等噴射時(shí)間線WT。根據(jù)圖29A以及圖30A可知，燃料噴射量Q越增大、即內(nèi)燃機(jī)負(fù)載越增大，則烴的噴射壓力WP以及噴射時(shí)間WT越大，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N越高則烴的噴射壓力WP以及噴射時(shí)間WT越大。這些穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中的噴射壓力WP以及噴射時(shí)間WT作為燃料噴射量Q以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)分別被以圖29B以及圖30B所示那樣的映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)在R0M32內(nèi)。另外，如圖31所示，穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中的烴濃度的振動(dòng)振幅Λ Τ、即烴的供給間隔TS也同樣作為燃料噴射量Q以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)被以映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)在R0M32內(nèi)。
[0165]這樣，在本實(shí)施方式的第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，可基于圖29Β所示的噴射壓力WP、圖30Β所示的噴射時(shí)間WT、以及圖31所示的供給間隔TS，從烴供給閥噴射烴。作為內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，例如可舉出圖22的EO點(diǎn)所示的低內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及低燃料噴射量的狀態(tài)、和Η2點(diǎn)所示的轉(zhuǎn)速比低內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速高的高內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及噴射量比低燃料噴射量多的高燃料噴射量的狀態(tài)。在第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，當(dāng)從低內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及低燃料噴射量的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到高內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及高燃料噴射量的狀態(tài)時(shí)，可進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間，并且提高噴射壓力的控制。通過(guò)進(jìn)行該控制，能夠抑制為了凈化NOx而供給的烴的量，并以高的凈化率對(duì)NOx進(jìn)行凈化。
[0166]參照?qǐng)D1，本實(shí)施方式的排氣凈化裝置在排氣凈化催化劑13的下游配置有顆粒過(guò)濾器14。為了除去顆粒過(guò)濾器14上堆積的顆粒狀物質(zhì)，進(jìn)行使顆粒過(guò)濾器14的溫度上升的控制。在本實(shí)施方式的控制中，使向排氣凈化催化劑13供給的烴的量增加。S卩，進(jìn)行使在預(yù)先決定的時(shí)間中向排氣凈化催化劑13供給的烴增量的烴增量運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，使每單位時(shí)間平均化的向排氣凈化催化劑供給的烴的量增加。在本發(fā)明中，將在進(jìn)行第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，使預(yù)先決定的時(shí)間中的從烴供給閥向排氣凈化催化劑供給的烴的量增加的控制稱為第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0167]通過(guò)增加向排氣凈化催化劑13供給的烴的量，在排氣凈化催化劑13中烴的氧化反應(yīng)增加。因此，排氣凈化催化劑13的溫度上升，從排氣凈化催化劑13流出的廢氣的溫度上升。其結(jié)果，流入到顆粒過(guò)濾器14的廢氣的溫度上升，可使顆粒過(guò)濾器14的溫度上升。
[0168]在本實(shí)施方式的第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，根據(jù)圖23所示的噴射圖案、圖27所示的噴射圖案、或者圖28所示的噴射圖案中的任意一個(gè)來(lái)進(jìn)行烴的供給。即，按照流入排氣凈化催化劑的廢氣的烴濃度的最大值與穿過(guò)極限XB幾乎一致的方式，進(jìn)行烴的供給。
[0169]在使向排氣凈化催化劑供給的烴的量增加的情況下，可延長(zhǎng)烴供給閥的I次噴射的噴射時(shí)間?？墒牵绻跓N濃度的最大值與穿過(guò)極限XB幾乎一致時(shí)延長(zhǎng)噴射時(shí)間，則導(dǎo)致烴從排氣凈化催化劑穿過(guò)。例如參照?qǐng)D21，在以噴射圖案B供給烴時(shí)，如果延長(zhǎng)噴射時(shí)間而以噴射圖案C供給烴，則導(dǎo)致烴濃度超過(guò)穿過(guò)極限XB。其結(jié)果，烴從排氣凈化催化劑穿過(guò)。
[0170]或者，在使向排氣凈化催化劑供給的烴的量增加的情況下，可提高烴供給閥的噴射壓力?？墒?，如果在烴濃度的最大值與穿過(guò)極限XB幾乎一致時(shí)提高噴射壓力，則會(huì)導(dǎo)致烴從排氣凈化催化劑穿過(guò)。例如參照?qǐng)D26，在以噴射圖案E供給烴時(shí)，如果提高噴射壓力而以噴射圖案F供給烴，則導(dǎo)致烴濃度超過(guò)穿過(guò)極限XB。因此，烴從排氣凈化催化劑穿過(guò)。并且，如果為了使向排氣凈化催化劑供給的烴增量而使廢氣的空燃比向濃空燃比側(cè)變化，則在排氣凈化催化劑中烴的分散變得不充分。因此，烴的氧化反應(yīng)變得不充分，從排氣凈化催化劑穿過(guò)的烴的量增加。
[0171]參照?qǐng)D1，在本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置中，從排氣凈化催化劑13流出的烴流入到顆粒過(guò)濾器14。若烴流入到顆粒過(guò)濾器14，則存在烴從顆粒過(guò)濾器14穿過(guò)而產(chǎn)生白煙的情況?；蛘撸陬w粒過(guò)濾器14含有氧化催化劑的情況下，存在烴被氧化、顆粒過(guò)濾器14的溫度比允許溫度高的情況。
[0172]鑒于此，在本實(shí)施方式的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，當(dāng)使向排氣凈化催化劑供給的烴的量增加時(shí)，進(jìn)行使來(lái)自烴供給閥的噴射壓力比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射壓力低的控制。
[0173]圖32中表示了本實(shí)施方式的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴的噴射圖案與烴濃度的說(shuō)明圖。圖32中記載了第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制以及第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的例子。作為第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴的噴射圖案，例示了圖21所示的烴的噴射圖案B。另外，作為第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的例子，記載了噴射圖案G。各個(gè)噴射圖案中的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相同。例如，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃燒室中的燃料噴射量相同。
[0174]在第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射圖案B中，根據(jù)I次噴射的噴射時(shí)間WT與噴射壓力WP來(lái)進(jìn)行烴的供給。與此相對(duì)，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射圖案G中，根據(jù)I次噴射時(shí)間WTA與噴射壓力WPA來(lái)進(jìn)行烴的供給。進(jìn)行第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射時(shí)間WTA比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射時(shí)間WT長(zhǎng)的控制。通過(guò)進(jìn)行該控制，可增多I次噴射中的烴的供給量。
[0175]并且，第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射壓力WPA被設(shè)定得比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射壓力WP小。通過(guò)進(jìn)行該控制，可抑制流入排氣凈化催化劑的廢氣的烴濃度的最大值。在圖32所示的例子中，可抑制烴濃度的最大值超過(guò)穿過(guò)極限XB。
[0176]若將第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴濃度的變化與第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴濃度的變化進(jìn)行比較，則烴濃度的最大值與烴的穿過(guò)極限XB幾乎一致。并且，由于噴射圖案G與噴射圖案B相比噴射時(shí)間被設(shè)定得長(zhǎng)，所以可延長(zhǎng)烴被供給的時(shí)間。其結(jié)果，若比較對(duì)烴被完全氧化的量進(jìn)行表示的陰影區(qū)域RA，則可知第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的大。即，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中與第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制相比，可在排氣凈化催化劑中完全氧化更多的烴，能夠使排氣凈化催化劑的溫度上升。[0177]圖33中表示了本實(shí)施方式中的排氣凈化裝置的從第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制切換成第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制時(shí)的時(shí)序圖。到時(shí)刻tl為止，進(jìn)行第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制。對(duì)于來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案而言，根據(jù)預(yù)先決定的供給間隔TS進(jìn)行烴的供給。另外，例如以圖32所示的噴射圖案B進(jìn)行烴的供給。顆粒過(guò)濾器中的顆粒狀物質(zhì)的堆積量隨著運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)而逐漸增加。在時(shí)刻tl，顆粒過(guò)濾器中的顆粒狀物質(zhì)的堆積量超過(guò)預(yù)先決定的判定值。
[0178]在時(shí)刻tl，為了進(jìn)行顆粒過(guò)濾器的再生而從第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制切換成第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制。在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，例如從圖32所示的噴射圖案B變更成噴射圖案G。另外，本實(shí)施方式的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴的供給間隔TSA比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的供給間隔TS短。其中，本實(shí)施方式中的烴的供給間隔是I次烴噴射的開始時(shí)刻、與下一次烴噴射的開始時(shí)刻之間的時(shí)間長(zhǎng)度。
[0179]在本實(shí)施方式的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，變更噴射圖案中來(lái)自烴供給閥的噴射壓力、噴射時(shí)間以及烴的供給間隔。在相同的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，通過(guò)使第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制與第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制相比烴的噴射壓力降低，能夠抑制排氣凈化催化劑13中烴的穿過(guò)，并且使烴的供給量增加。第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射壓力、噴射時(shí)間以及供給間隔例如與第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制同樣，能夠根據(jù)將內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與燃料噴射量作為函數(shù)的映射來(lái)設(shè)定。
[0180]圖34A中表示了進(jìn)行第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制時(shí)的烴供給閥的噴射壓力的映射。圖34B是進(jìn)行第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制時(shí)的烴供給閥的噴射時(shí)間的映射。圖35是進(jìn)行第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制時(shí)的烴的供給間隔的映射。各個(gè)映射表示了第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)中的值。進(jìn)行第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制時(shí)的烴供給閥的噴射壓力WPA、噴射時(shí)間WTA以及烴的供給間隔TSA可將內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量作為函數(shù)來(lái)設(shè)定。這些映射也可以預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元。
[0181]在從第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制切換為第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的情況下，可從第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制用的噴射圖案的映射切換為第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制用的噴射圖案的映射，來(lái)變更來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案。
[0182]在進(jìn)行使顆粒過(guò)濾器14的溫度上升的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，例如可通過(guò)溫度傳感器25檢測(cè)顆粒過(guò)濾器14的溫度，在顆粒過(guò)濾器14上升到預(yù)先決定的溫度之前，繼續(xù)進(jìn)行第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0183]在顆粒過(guò)濾器14的溫度達(dá)到了預(yù)先決定的溫度的情況下，例如可進(jìn)行用于將顆粒過(guò)濾器14的溫度維持在規(guī)定的溫度以上的控制。在該控制中，也可以進(jìn)行使預(yù)先決定的時(shí)間中的烴的供給量比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴的供給量多的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制。其中，在維持溫度的情況下，與使顆粒過(guò)濾器的溫度上升的控制相比，可減少烴的供給量。例如，與使顆粒過(guò)濾器的溫度上升的控制的情況相比，能夠以提高噴射壓力、縮短噴射時(shí)間的噴射圖案進(jìn)行烴的供給。
[0184]在本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)中，分別具有第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的來(lái)自烴供給閥的噴射圖案的映射、和第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的來(lái)自烴供給閥的噴射圖案的映射，但并不限于該方式，也可以構(gòu)成為通過(guò)修正第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射圖案來(lái)設(shè)定第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射圖案。例如，可以通過(guò)對(duì)第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射圖案的噴射時(shí)間乘以預(yù)先決定的大于I的系數(shù)，來(lái)設(shè)定第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射時(shí)間?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射壓力乘以預(yù)先決定的小于I的系數(shù)，來(lái)設(shè)定第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的噴射壓力。
[0185]另外，在本實(shí)施方式中，作為第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制，對(duì)使顆粒過(guò)濾器的溫度上升到顆粒狀物質(zhì)能夠氧化的溫度以上的控制進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于該方式，第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制可應(yīng)用于使來(lái)自烴供給閥的烴的供給量比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴的供給量多的任意運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0186]例如，在內(nèi)燃機(jī)的廢氣中有時(shí)含有硫氧化物(SOx)。本實(shí)施方式中的排氣凈化催化劑在利用第2N0x凈化方法對(duì)NOx進(jìn)行凈化的情況下，在吸留NOx的同時(shí)也吸留SOx。參照?qǐng)D7A，在本實(shí)施方式中，SOx被吸留在排氣凈化催化劑13的堿性層53。若吸留有SOx，則NOx的可吸留量降低。這樣，如果使排氣凈化催化劑作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能，則會(huì)產(chǎn)生所謂的硫中毒。為了消除硫中毒，可進(jìn)行從排氣凈化催化劑釋放出SOx的硫中毒恢復(fù)處理。SOx與NOx相比，被以穩(wěn)定的狀態(tài)吸留在排氣凈化催化劑中。因此，在硫中毒恢復(fù)處理中，例如通過(guò)使排氣凈化催化劑升溫到600°C以上，并供給廢氣的空燃比為濃空燃比或者理論空燃比的廢氣，來(lái)使SOx釋放出。當(dāng)在這樣的硫中毒恢復(fù)處理中使排氣凈化催化劑的溫度上升時(shí)，也可以應(yīng)用本實(shí)施方式中的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0187]另外，在排氣凈化裝置進(jìn)行第2N0x凈化方法的情況下，NOx被吸留在排氣凈化催化劑的堿性層53中。因此，在從第2N0x凈化方法切換成第INOx凈化方法的情況下，進(jìn)行使堿性層53中吸留的NOx釋放出的控制。例如，如圖8或者圖16所示，將流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比設(shè)為濃空燃比來(lái)使NOx釋放出。然后，從第2N0x凈化方法切換成第INOx凈化方法?？墒?，在排氣凈化催化劑中吸留的NOx比規(guī)定的量多的情況下，即使將流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比設(shè)為濃空燃比，有時(shí)在堿性層53中也殘存NOx。如果以堿性層53中殘存有NOx的狀態(tài)進(jìn)行第INOx凈化方法，則存在堿性層53中殘存的NOx流出的情況。
[0188]因此，當(dāng)應(yīng)該從第2N0x凈化方法切換為第INOx凈化方法時(shí)，在排氣凈化催化劑中吸留的NOx量比預(yù)先決定的量多的情況下，可以在切換成第INOx凈化方法的同時(shí)，以短時(shí)間對(duì)排氣凈化催化劑供給大量的烴。通過(guò)該控制，可以釋放出排氣凈化催化劑的堿性層中殘存的NOx并使其還原。這樣，在為了處理堿性層中殘存的NOx而大量供給烴的控制中，也可以應(yīng)用本實(shí)施方式中的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制。
[0189]接下來(lái)，參照?qǐng)D36至圖44C，對(duì)本實(shí)施方式中的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴供給閥的噴射圖案的修正進(jìn)行說(shuō)明。上述的實(shí)施例基于內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)決定烴供給閥的噴射圖案。可是，在內(nèi)燃機(jī)的過(guò)渡運(yùn)轉(zhuǎn)中，存在從穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的情況。例如，在剛剛從高內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量多的狀態(tài)轉(zhuǎn)移到低內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量少的狀態(tài)之后，排氣凈化催化劑的溫度比穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)高。并且，例如若內(nèi)燃機(jī)主體、烴供給閥或者排氣凈化催化劑等發(fā)生劣化等，則存在從預(yù)先設(shè)想的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離的情況。
[0190]鑒于此，在本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置中，在進(jìn)行第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，基于檢測(cè)出的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)進(jìn)行對(duì)烴供給閥的烴的噴射圖案加以修正的修正控制。
[0191]在本實(shí)施方式的第I修正控制中，檢測(cè)流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比，基于檢測(cè)出的廢氣的空燃比來(lái)修正噴射圖案。
[0192]圖36中表示了本實(shí)施方式中的其他排氣凈化裝置的概略圖。其他排氣凈化裝置包括比排氣凈化催化劑13靠上游側(cè)配置的空燃比傳感器26。本實(shí)施方式的空燃比傳感器26可根據(jù)廢氣的空燃比輸出連續(xù)的值。即，空燃比傳感器26是具有廢氣的空燃比與輸出值近似成比例的關(guān)系的線性空燃比傳感器。廢氣的空燃比越大(廢氣的空燃比越為稀空燃比)則空燃比傳感器26的輸出越大。[0193]空燃比傳感器26比烴供給閥15靠下游配置?？杖急葌鞲衅?6對(duì)由烴供給閥15供給的含有烴的廢氣的空燃比進(jìn)行檢測(cè)。空燃比傳感器26的輸出被輸入給電子控制單元30。
[0194]在本實(shí)施方式中，內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下的流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值被預(yù)先決定。在檢測(cè)流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比，且檢測(cè)出的廢氣的空燃比從廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值脫離的情況下，基于檢測(cè)出的廢氣的空燃比以及廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值來(lái)變更烴供給閥15中的烴的噴射圖案。
[0195]在檢測(cè)出的廢氣的空燃比小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值時(shí)，排氣凈化催化劑13中的烴的氧化反應(yīng)性變差。即，在排氣凈化催化劑13中，烴的氧化反應(yīng)不足。因此，存在烴從排氣凈化催化劑13穿過(guò)的情況。在本實(shí)施方式的第I修正控制中，檢測(cè)出的廢氣的空燃比越小，則使烴供給閥15的噴射壓力越降低。即，降低流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比的濃空燃比深度。通過(guò)降低流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的烴濃度的最大值，可抑制在排氣凈化催化劑中烴穿過(guò)的情況。
[0196]圖37表示了本實(shí)施方式中的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的映射。在本實(shí)施方式中，設(shè)定了內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下的流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值。作為用于設(shè)定廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以例示內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速、燃燒室中的燃料噴射量、以及來(lái)自烴供給閥的烴的供給量。這里，來(lái)自烴供給閥的烴的供給量可基于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量來(lái)設(shè)定。因此，在本實(shí)施方式中，作為用于設(shè)定廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，采用了內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量。在本實(shí)施方式中，流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAFi可基于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N以及燃料噴射量Q來(lái)設(shè)定。
[0197]接下來(lái)，基于所設(shè)定的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值、由空燃比傳感器檢測(cè)出的廢氣的空燃比，來(lái)設(shè)定烴供給閥的噴射壓力、噴射時(shí)間以及烴的供給間隔。在本實(shí)施方式中，通過(guò)對(duì)在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中設(shè)定的噴射壓力WPA、噴射時(shí)間WTA以及供給間隔TSA乘以修正系數(shù)，來(lái)修正各自的值。
[0198]圖38A是利用檢測(cè)出的廢氣的空燃比，設(shè)定烴供給閥的噴射壓力時(shí)的修正系數(shù)的曲線圖。橫軸是廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAFi相對(duì)于檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF的比率(EAFi/EAF)。即，橫軸表示了廢氣的空燃比的比率?？v軸是噴射壓力的修正系數(shù)KWP。廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAFi相對(duì)于檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF的比率越大(檢測(cè)出的廢氣的空燃比越為濃空燃比)，則噴射壓力的修正系數(shù)KWP越小。即，進(jìn)行檢測(cè)出的廢氣的空燃比越小則越降低噴射壓力的控制。尤其在檢測(cè)出的廢氣的空燃比小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值時(shí)，進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力比修正前降低的修正。
[0199]圖38B是利用檢測(cè)出的廢氣的空燃比，來(lái)設(shè)定烴供給閥的噴射時(shí)間時(shí)的修正系數(shù)的曲線圖。廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAFi相對(duì)于檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF的比率越大，則越增大噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT。進(jìn)行檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF越小，則越延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的控制。即，檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF越小，則烴供給閥的噴射時(shí)間越長(zhǎng)。尤其在檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAFi的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射時(shí)間比修正前延長(zhǎng)的修正。
[0200]圖38C是采用檢測(cè)出的廢氣的空燃比，來(lái)設(shè)定烴供給閥的供給間隔時(shí)的修正系數(shù)的曲線圖。進(jìn)行廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAF相對(duì)于檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF的比率越大，則越減小烴供給閥的供給間隔的修正系數(shù)KTS的控制。進(jìn)行檢測(cè)出的廢氣的空燃比越小，則越縮短供給間隔的控制。即，進(jìn)行檢測(cè)出的廢氣的空燃比越小，則供給間隔越縮短的控制。尤其在檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行使烴的供給間隔比修正前縮短的修正。
[0201]這樣，進(jìn)行檢測(cè)出的實(shí)際的廢氣的空燃比越小則越降低噴射壓力的修正，能夠抑制烴的穿過(guò)?？墒沽魅肱艢鈨艋呋瘎┑膹U氣的烴的濃度的最大值為穿過(guò)極限以下。
[0202]另外，通過(guò)進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，能夠使修正后的I次烴的供給量與修正前的I次烴的供給量幾乎相同。即，進(jìn)行使烴的噴射壓力降低并且延長(zhǎng)烴的噴射時(shí)間的修正，來(lái)修正噴射圖案，以使每I次的烴的供給量不變化。通過(guò)進(jìn)行該控制，可使預(yù)先決定的時(shí)間中的來(lái)自烴供給閥的烴的供給量與修正前相同。例如，能夠確保排氣凈化催化劑的升溫所需烴的供給量。另外，可以進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，并且，進(jìn)行將來(lái)自烴供給閥的烴的供給間隔縮短的修正。即，可以進(jìn)行將烴的供給間隔縮短的修正。
[0203]此外，在上述的第I修正控制中，在廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值相對(duì)于實(shí)際的廢氣的空燃比的比率小于I的區(qū)域中，也進(jìn)行了修正烴供給閥的噴射圖案的控制，但并不限于該方式，在廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值相對(duì)于實(shí)際的廢氣的空燃比的比率小于I的區(qū)域中，也可以不修正噴射圖案。即，可以僅在檢測(cè)出的實(shí)際的廢氣的空燃比為廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值以下的情況下，進(jìn)行第I修正控制。
[0204]圖39中表示了本實(shí)施方式的第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的修正控制的流程圖。圖39所示的流程圖例如可在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中以預(yù)先決定的時(shí)間間隔反復(fù)進(jìn)行。
[0205]在步驟101中，檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃燒室中的燃料噴射量。并且，在第I修正控制中，利用空燃比傳感器26檢測(cè)流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比。
[0206]從步驟102到步驟104，對(duì)烴供給閥的噴射壓力WPA進(jìn)行修正。在步驟102中，設(shè)定烴供給閥的噴射壓力WPA。第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴供給閥的噴射壓力WPA可使用檢測(cè)出的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量，根據(jù)圖34A所示的映射來(lái)設(shè)定。
[0207]接下來(lái)，在步驟103中設(shè)定噴射壓力的修正系數(shù)KWP。根據(jù)圖37所示的映射，來(lái)設(shè)定與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAFi。計(jì)算出廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值EAFi相對(duì)于檢測(cè)出的廢氣的空燃比EAF的比率(EAFi/EAF)?？蓪D38A所示的噴射壓力的修正系數(shù)KWP相對(duì)于廢氣的空燃比的比率的值預(yù)先存儲(chǔ)到電子控制單元。能夠基于廢氣的空燃比的比率(EAFi/EAF)來(lái)設(shè)定噴射壓力的修正系數(shù)KWP。
[0208]在步驟104中，計(jì)算出修正后的噴射壓力WPX。在本實(shí)施方式，將對(duì)噴射壓力WPA乘以修正系數(shù)KWP而得到的值設(shè)定為修正后的噴射壓力WPX。這樣，可修正烴供給閥的噴射壓力。
[0209]接下來(lái)，在步驟105到步驟107中，對(duì)噴射時(shí)間WTA進(jìn)行修正。在噴射時(shí)間WTA的修正中，也能通過(guò)與噴射壓力WPA的修正同樣的控制來(lái)進(jìn)行。
[0210]在步驟105中，可基于圖34B所示的映射，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速以及燃料噴射量來(lái)設(shè)定噴射時(shí)間WTA。
[0211]在步驟106中，設(shè)定噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT。計(jì)算出廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值相對(duì)于檢測(cè)出的廢氣的空燃比的比率(EAFi/EAF)?？蓪D38B所示的與廢氣的空燃比的比率(EAFi/EAF)對(duì)應(yīng)的噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT的值預(yù)先存儲(chǔ)到電子控制單元。能夠基于廢氣的空燃比的比率(EAFi/EAF)來(lái)設(shè)定噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT。
[0212]在步驟107中，通過(guò)對(duì)噴射時(shí)間WTA乘以噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT，可設(shè)定修正后的噴射時(shí)間WTX。
[0213]接下來(lái)，在步驟108到步驟110中，對(duì)烴的供給間隔TSA進(jìn)行修正。關(guān)于烴的供給間隔，也可以通過(guò)與噴射壓力以及噴射時(shí)間同樣的方法來(lái)修正。
[0214]在步驟108中，設(shè)定烴的供給間隔TSA。烴的供給間隔TSA可使用圖35所示的映射，基于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與燃料噴射量來(lái)設(shè)定。
[0215]在步驟109中，設(shè)定烴的供給間隔的修正系數(shù)KTS。計(jì)算出廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值相對(duì)于檢測(cè)出的廢氣的空燃比的比率(EAFi/EAF)?？梢詫D38C所示的供給間隔的修正系數(shù)KTS相對(duì)于廢氣的空燃比的比率(EAFi/EAF)的值預(yù)先存儲(chǔ)到電子控制單元?？苫趶U氣的空燃比的比率(EAFi/EAF)來(lái)設(shè)定烴的供給間隔的修正系數(shù)KTS。
[0216]在步驟110中，設(shè)定修正后的烴的供給間隔TSX。修正后的供給間隔TSX可通過(guò)對(duì)供給間隔TSA乘以修正系數(shù)KTS來(lái)設(shè)定。
[0217]在步驟111中，根據(jù)修正后的噴射壓力WPX、修正后的噴射時(shí)間WTX以及修正后的供給間隔TSX，從烴供給閥進(jìn)行烴的供給。
[0218]在第I修正控制中，即使因內(nèi)燃機(jī)的過(guò)渡運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備的劣化等而從預(yù)先設(shè)想的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離，也能夠修正烴的噴射圖案，從排氣凈化催化劑流出烴。
[0219]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式中的第2修正控制進(jìn)行說(shuō)明。在第2修正控制中，檢測(cè)流入到排氣凈化催化劑的廢氣的溫度，基于檢測(cè)出的廢氣的溫度來(lái)修正烴供給閥的烴的噴射圖案。
[0220]當(dāng)流入到排氣凈化催化劑的廢氣的溫度比在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下設(shè)想的廢氣的溫度低時(shí)，排氣凈化催化劑的溫度也比設(shè)想的溫度低。如果排氣凈化催化劑的溫度降低，則由于排氣凈化催化劑的氧化能力降低，所以不被排氣凈化催化劑氧化而流出的烴增加。即，從排氣凈化催化劑穿過(guò)的烴的量增加。因此，在第2修正控制中，檢測(cè)流入到排氣凈化催化劑的廢氣的溫度，進(jìn)行檢測(cè)出的廢氣的溫度越低，則越降低烴供給閥的噴射壓力的控制。
[0221]圖40是本實(shí)施方式中的又一排氣凈化裝置的概略圖。在又一排氣凈化裝置中，在排氣凈化催化劑13的上游側(cè)配置有作為溫度檢測(cè)器的溫度傳感器27。溫度傳感器27檢測(cè)流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的溫度。溫度傳感器27的輸出被輸入給電子控制單元30。
[0222]圖41中表示了流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的基準(zhǔn)值的映射。流入到排氣凈化催化劑13的廢氣的溫度根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而變化。如圖41所示，內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下的流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的基準(zhǔn)值TGi被預(yù)先決定。在本實(shí)施方式中，以內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N以及燃料噴射量Q為函數(shù)的流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的基準(zhǔn)值TGi被存儲(chǔ)到電子控制單元30。
[0223]圖42A是烴供給閥的噴射壓力的修正系數(shù)的曲線圖。橫軸是流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的基準(zhǔn)值TGi相對(duì)于流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度TG的比率(TGi/TG)。縱軸是噴射壓力的修正系數(shù)KWP?？蛇M(jìn)行流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度越低，則使烴供給閥的噴射壓力越低的修正。尤其在檢測(cè)出的廢氣的溫度比廢氣的溫度的基準(zhǔn)值小的情況下，可進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力比修正前降低的修正。
[0224]圖42B是烴供給閥的噴射時(shí)間的修正系數(shù)的曲線圖。橫軸是流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的比率(TGi/TG)?？v軸是噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT?？蛇M(jìn)行流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度越低，則越延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正。尤其在檢測(cè)出的廢氣的溫度比廢氣的溫度的基準(zhǔn)值小的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射時(shí)間比修正前延長(zhǎng)的修正。在第2修正控制中，也控制成修正后的I次烴的供給量與修正前的I次烴的供給量相同。
[0225]圖42C是烴的供給間隔的修正系數(shù)的曲線圖。橫軸是流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的比率(TGi/TG)。縱軸是烴的供給間隔的修正系數(shù)KTS。進(jìn)行流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度越低，則使烴的供給間隔的修正系數(shù)KTS越小的控制。由于流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度越低則越延長(zhǎng)烴的噴射時(shí)間，所以進(jìn)行使來(lái)自烴供給閥的烴的供給間隔縮短的控制。尤其在檢測(cè)出的廢氣的溫度比廢氣的溫度的基準(zhǔn)值小的情況下，進(jìn)行使烴的供給間隔比修正前縮短的修正。
[0226]在本實(shí)施方式的第2修正控制中，也可以通過(guò)與圖39所示的控制同樣的控制，來(lái)修正烴的噴射壓力、噴射時(shí)間以及烴的供給間隔。即，在圖39的步驟101中，檢測(cè)流入到排氣凈化催化劑的廢氣的溫度。在步驟103中，可基于圖42A的曲線圖來(lái)設(shè)定噴射壓力的修正系數(shù)KWP。能夠基于圖42B的曲線圖來(lái)設(shè)定步驟106中的噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT。能夠基于圖42C的曲線圖來(lái)設(shè)定步驟109中的供給間隔的修正系數(shù)KTS。
[0227]在第2修正控制中，也與第I修正控制同樣，即使因內(nèi)燃機(jī)的過(guò)渡運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備的劣化等而從預(yù)先設(shè)想的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離，也能夠抑制烴從排氣凈化催化劑流出。此外，在第2修正控制中，也可以在廢氣的溫度的基準(zhǔn)值相對(duì)于檢測(cè)出的實(shí)際的廢氣的溫度的比率小于I的區(qū)域中，不修正噴射圖案。即，可以僅在實(shí)際的廢氣的溫度為廢氣的溫度的基準(zhǔn)值以下的情況下，進(jìn)行第2修正控制。
[0228]接下來(lái)，對(duì)本實(shí)施方式中的第3修正控制進(jìn)行說(shuō)明。在第3修正控制中，基于流入到燃燒室的進(jìn)氣量來(lái)修正來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案。
[0229]在本實(shí)施方式的第3修正控制中，檢測(cè)從外部空氣向燃燒室供給的空氣量。即，檢測(cè)向燃燒室供給的新氣的量。在向燃燒室供給的空氣量比預(yù)先決定的向燃燒室供給的空氣量的基準(zhǔn)值小的情況下，向排氣凈化催化劑供給的氧量變少。排氣凈化催化劑中的烴的氧化的反應(yīng)性降低。因此，在第3修正控制中，進(jìn)行從外部空氣向燃燒室供給的空氣量越小，則使烴供給閥的噴射壓力越降低的修正。參照?qǐng)D1，從外部空氣向燃燒室供給的空氣量、即進(jìn)氣量可由進(jìn)氣量檢測(cè)器(空氣流量計(jì))8來(lái)檢測(cè)。
[0230]圖43中表示了進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值的映射。在本實(shí)施方式中，內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)下的進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值FAi被預(yù)先決定。可基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)設(shè)定進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值FAi。在本實(shí)施方式中，將以內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N以及燃料噴射量Q作為函數(shù)的進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值FAi的映射預(yù)先存儲(chǔ)到電子控制單元。
[0231]圖44A使噴射壓力的修正系數(shù)的曲線圖。在本實(shí)施方式的第3修正控制中，計(jì)算出進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值FAi相對(duì)于檢測(cè)出的進(jìn)氣量FA的比率(FAi/FA)?？苫谶M(jìn)氣量的比率(FAi/FA)來(lái)設(shè)定噴射壓力的修正系數(shù)KWP。能夠進(jìn)行檢測(cè)出的進(jìn)氣量越小，則將噴射壓力設(shè)定得越低的修正。尤其在檢測(cè)出的進(jìn)氣量比進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值小的情況下，可進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力降低的修正。[0232]圖44B是噴射時(shí)間的修正系數(shù)的曲線圖。能夠基于進(jìn)氣量的比率(FAi/FA)來(lái)設(shè)定噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT?？砂凑諜z測(cè)出的進(jìn)氣量FA越小，則噴射時(shí)間越長(zhǎng)的方式進(jìn)行修正。尤其在檢測(cè)出的進(jìn)氣量比進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值小的情況下，可進(jìn)行使烴供給閥的噴射時(shí)間比修正前延長(zhǎng)的修正。在第3修正控制中，也按照來(lái)自烴供給閥的每I次烴的供給量在修正前與修正后幾乎相同的方式，進(jìn)行使噴射時(shí)間延長(zhǎng)的修正。
[0233]圖44C是供給間隔的修正系數(shù)KTS的曲線圖。能夠基于進(jìn)氣量的比率(FAi/FA)來(lái)設(shè)定修正系數(shù)KWT。由于檢測(cè)出的進(jìn)氣量FA越小則每I次的噴射時(shí)間越長(zhǎng)，所以可進(jìn)行使烴的供給時(shí)間縮短的修正。尤其在檢測(cè)出的進(jìn)氣量比進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值小的情況下，進(jìn)行使烴的供給間隔比修正前縮短的修正。
[0234]在本實(shí)施方式的第3修正控制中，也能夠通過(guò)與圖39所示的控制同樣的控制，來(lái)修正烴的噴射壓力、噴射時(shí)間以及烴的供給間隔。即，在圖39的步驟101中，通過(guò)進(jìn)氣量檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)進(jìn)氣量FA。在步驟103中，能夠基于圖44A的曲線圖來(lái)設(shè)定噴射壓力的修正系數(shù)KWP?？梢曰趫D44B中的曲線圖來(lái)設(shè)定步驟106中的噴射時(shí)間的修正系數(shù)KWT?？苫趫D44C的曲線圖來(lái)設(shè)定步驟109中的供給間隔的修正系數(shù)KTS。
[0235]在第3修正控制中也與第I修正控制同樣，即使因內(nèi)燃機(jī)的過(guò)渡運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備的劣化等而從預(yù)先設(shè)想的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)脫離，也能抑制烴從排氣凈化催化劑流出。此外，在第3修正控制中，也可以構(gòu)成為在進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值相對(duì)于檢測(cè)出的實(shí)際的進(jìn)氣量的比率小于I的區(qū)域中，不修正噴射圖案。即，可以僅在實(shí)際的進(jìn)氣量為進(jìn)氣量的基準(zhǔn)值以下的情況下，進(jìn)行第3修正控制。
[0236]在上述的修正控制的例子中，作為表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變量，例示了流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比、流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度、以及向燃燒室供給的空氣量，但并不限于該方式，能夠采用對(duì)排氣凈化催化劑中的烴的氧化反應(yīng)性造成影響的任意變量。即，修正控制能夠基于對(duì)排氣凈化催化劑中的烴的氧化反應(yīng)性造成影響的任意的表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變量、和該變量的預(yù)先決定的基準(zhǔn)值來(lái)進(jìn)行修正。
[0237]例如，在本實(shí)施方式的第2修正控制中，檢測(cè)了流入到排氣凈化催化劑的廢氣的溫度，但也可以取代流入到排氣凈化催化劑的廢氣的溫度而檢測(cè)排氣凈化催化劑的溫度。另外，也可以取代廢氣的溫度的基準(zhǔn)值而設(shè)定排氣凈化催化劑的溫度的基準(zhǔn)值。即，可以預(yù)先決定排氣凈化催化劑的溫度的基準(zhǔn)值，基于檢測(cè)出的排氣凈化催化劑的溫度、和排氣凈化催化劑的溫度的基準(zhǔn)值，來(lái)變更來(lái)自烴供給閥的烴的噴射圖案。
[0238]并且，在上述的修正控制的例子中，基于表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變量與實(shí)際檢測(cè)出的變量的比率來(lái)進(jìn)行修正，但并不限于該方式，能夠基于表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變量的基準(zhǔn)值、和實(shí)際檢測(cè)出的變量，采用任意的修正方法。例如，可基于從實(shí)際檢測(cè)出的表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變量減去了該變量的基準(zhǔn)值而得到的值來(lái)進(jìn)行修正。
[0239]需要說(shuō)明的是，上述的控制在具有各自的作用以及功能的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)?shù)刈兏襟E的順序。在上述的各個(gè)附圖中，對(duì)同一或者等同的部分賦予了相同的附圖標(biāo)記。此外，上述的實(shí)施方式只是例示，不對(duì)發(fā)明進(jìn)行限定。而且，在實(shí)施方式中包括技術(shù)方案所示的變更。
[0240]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-內(nèi)燃機(jī)主體；2_燃燒室；3_燃料噴射閥；8_進(jìn)氣量檢測(cè)器；13-排氣凈化催化劑；14_顆粒過(guò)濾器；15_烴供給閥；22_燃料箱；25_溫度傳感器；26_空燃比傳感器；27-溫度傳感器；30_電子控制單元；50_催化劑載體；51、52_貴金屬催化劑；53-堿性層；54_廢氣流通表面部分；61_加壓泵；62_高壓燃料室；63_燃料壓力傳感器。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其特征在于， 在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置用于使廢氣中含有的NOx與重整后的烴發(fā)生反應(yīng)的排氣凈化催化劑，在該排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔(dān)載有貴金屬催化劑并且在該貴金屬催化劑周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分， 該排氣凈化催化劑具有若使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅以及預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)則對(duì)廢氣中含有的NOx進(jìn)行還原的性質(zhì)，并且具有若使烴濃度的振動(dòng)周期比該預(yù)先決定的范圍長(zhǎng)則廢氣中含有的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置被形成為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制和第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制，其中，所述第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制是按照流入排氣凈化催化劑的烴的濃度變化的振幅成為該預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅的方式來(lái)控制來(lái)自烴供給閥的烴的供給量，并且按照流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)的方式來(lái)控制來(lái)自烴供給閥的烴的供給間隔的控制，所述第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制是使預(yù)先決定的時(shí)間中的來(lái)自烴供給閥的烴的供給量比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴的供給量多的控制， 該內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置具備能夠變更烴供給閥的烴的噴射圖案的噴射圖案變更裝置， 噴射圖案變更裝置被形成為能夠變更烴供給閥的噴射壓力， 第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制包括內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速越增大則越使烴供給閥的噴射壓力上升的控制， 在第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，基于根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而設(shè)定的噴射壓力從烴供給閥供給烴，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，以比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制中的烴的噴射壓力小的噴射壓力從烴供給閥供給烴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 噴射圖案變更裝置被形成為能夠變更從烴供給閥噴射烴的噴射時(shí)間以及烴的供給間隔， 在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，使從烴供給閥噴射烴的噴射時(shí)間比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的噴射時(shí)間長(zhǎng)，并使烴的供給間隔比第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制的烴的供給間隔短。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)預(yù)先決定流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值，在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，檢測(cè)流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比，在檢測(cè)出的廢氣的空燃比小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力降低的修正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 在檢測(cè)出的廢氣的空燃比小于廢氣的空燃比的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，并且進(jìn)行縮短烴的供給間隔的修正。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)預(yù)先決定流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度的基準(zhǔn)值， 在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，檢測(cè)流入排氣凈化催化劑的廢氣的溫度，在檢測(cè)出的廢氣的溫度小于廢氣的溫度的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力降低的修正。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，在檢測(cè)出的廢氣的溫度小于廢氣的溫度的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，并且進(jìn)行縮短烴的供給間隔的修正。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)預(yù)先決定從外部空氣向燃燒室供給的空氣量的基準(zhǔn)值， 在第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制的期間中，檢測(cè)從外部空氣向燃燒室供給的空氣量，在檢測(cè)出的空氣量小于空氣量的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行使烴供給閥的噴射壓力降低的修正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 在檢測(cè)出的空氣量小于空氣量的基準(zhǔn)值的情況下，進(jìn)行延長(zhǎng)烴供給閥的噴射時(shí)間的修正，并且進(jìn)行縮短烴的供給間隔的修正。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 第2運(yùn)轉(zhuǎn)控制包括與第I運(yùn)轉(zhuǎn)控制相比使排氣凈化催化劑中的烴的氧化反應(yīng)增大，從而使排氣凈化催化劑的溫度上升 的控制。
【文檔編號(hào)】F01N3/08GK103477043SQ201280003512
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月9日
【發(fā)明者】植西徹, 吉田耕平, 井上三樹男 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社