物捕獲量、或者從該顆粒物捕獲量中減去余量所得的量,且為預先通過實驗而求取的量。
[0033]當以顆粒過濾器的顆粒物捕獲量為預定量以下作為條件來執行燃料噴射量的限制值的補正時,能夠在抑制作用于內燃機上的背壓的過度增加的同時,實現抑制排氣排放的增加和加速性能的下降。
[0034]另外,對燃料噴射量的限制值進行補正處理可以在內燃機不處于加速運轉狀態下的情況下也被實施。在這種情況下,能夠在抑制加速運轉時的駕駛性能的下降的同時,抑制加速運轉時以外的燃料消耗量的增加。
[0035]另外,本發明所涉及的排氣凈化裝置可以被構成為在顆粒過濾器的下游處配置有NOJf化劑,也可以被構成為在NO ,催化劑的下游處配置有顆粒過濾器,或者也可以使顆粒過濾器和NOx催化劑被一體地構成(以在顆粒過濾器上負載有NO x催化劑的方式而構成)。另外,本發明中的NOx催化劑可以為選擇還原型催化劑,或者也可以為吸留還原型催化劑。
[0036]根據本發明,在排氣通道上配置有如下的排氣凈化裝置的內燃機中,能夠在NOJf化劑的溫度較低時,在抑制排氣排放的增加以及加速性能的下降的同時使NOx催化劑迅速地升溫,其中,所述排氣凈化裝置包括具有NOx還原功能的NO ^崔化劑和顆粒過濾器。
【附圖說明】
[0037]圖1為表示應用了本發明的內燃機及其進氣排氣系統的概要結構的圖。
[0038]圖2為表示SCR的溫度與NOx凈化率之間的關系的圖。
[0039]圖3為表示限制之后的吸入空氣量、SCR的溫度和限制之后的燃料噴射量之間的關系的圖。
[0040]圖4為表示內燃機I的加速運轉時的吸入空氣量、燃料噴射量、車速、SCR的溫度、NOx排出量、以及顆粒物排出量的時間性變化的圖。
[0041]圖5為表示在第一實施例中實施升溫處理時通過E⑶而被執行的處理程序的流程圖。
【具體實施方式】
[0042]以下,根據附圖對本發明的【具體實施方式】進行說明。本實施方式所記載的結構元件的尺寸、材質、形狀、相對配置等只要沒有進行特別記載,則均不表示將本發明的技術范圍限定于此的含義。
[0043]圖1表示應用了本發明的內燃機及其進氣排氣系統的概要結構的圖。圖1所示的內燃機I為具有多個氣缸的壓縮點火式的內燃機(柴油發動機)。另外,應用本發明的內燃機并不僅限于壓縮點火式的內燃機,也可以為被稀薄燃燒運轉的火花點火式的內燃機(汽油發動機)。
[0044]內燃機I具備向氣缸內噴射燃料的燃料噴射閥la。另外,在內燃機I上連接有進氣通道2和排氣通道3。進氣通道2為將從大氣中獲取的新鮮空氣(空氣)向內燃機I的氣缸引導的通道。排氣通道3為用于使從內燃機I的氣缸內排出的已燃氣體(排氣)流通的通道。
[0045]在進氣通道2的中途配置有進氣節流閥(節氣門)4。節氣門4為通過對進氣通道2的通道截面面積進行變更從而對被吸入至內燃機I的氣缸內的空氣量進行調節的閥門機構。另外,節氣門4具備閥體和用于對該閥體進行開閉驅動的電動機,電動機通過后文所述的E⑶1而被控制。
[0046]在排氣通道3的中途從上游側起直列配置有第一催化劑外殼5和第二催化劑外殼6。第一催化劑外殼5在筒狀的外殼內內置有氧化催化劑和顆粒過濾器。此時,氧化催化劑可以負載在配置于顆粒過濾器的上流處的催化劑載體上,或者也可以負載在顆粒過濾器上。
[0047]另外,第二催化劑外殼6為,將負載有NOx催化劑的催化劑載體收納在筒狀的外殼內的部件。雖然作為NOx催化劑能夠使用選擇還原型催化劑和吸留還原型催化劑,但是在本實施例中對使用了選擇還原型催化劑(SCR-Selective Catalytic Reduct1n)的示例進行敘述。SCR的催化劑載體為,在具有由例如堇青石或Fe — Cr 一 Al類的耐熱鋼構成的蜂窩形狀的橫截面的蜂窩型的基材上涂敷上鋁類或沸石類的活化成分(載體)而獲得的部件。而且,在催化劑載體上負載有具有氧化能力的貴金屬催化劑(例如鉑(Pt)和鈀(Pd)等)。
[0048]另外,也可以采用如下方式,S卩,在第二催化劑外殼6的內部,在與SCR相比靠下游處配置有負載了氧化催化劑的催化劑載體。此時的氧化催化劑為,用于對從后文所述的還原劑添加閥7向SCR供給的還原劑中的、穿過了 SCR的還原劑進行氧化的催化劑。
[0049]在第一催化劑外殼5與第二催化劑外殼6之間的排氣通道3上,安裝有用于向排氣中添加(噴射)作為順3或NH3的前驅體的還原劑的還原劑添加閥7。還原劑添加閥7為,具有通過針閥的移動而被開閉的噴孔的閥門裝置。還原劑添加閥7經由泵70而與還原劑罐71相連接。泵70對還原劑罐71所儲存的還原劑進行抽吸,并且將抽吸出的還原劑向還原劑添加閥7進行加壓輸送。還原劑添加閥7將從泵70被加壓輸送來的還原劑向排氣通道3內噴射。
[0050]在此,作為還原劑罐71所儲存的還原劑,能夠使用尿素和氨基甲酸銨等的水溶液或者NH3氣體。在本實施例中,對作為還原劑而使用了尿素水溶液的示例進行敘述。
[0051]當從還原劑添加閥7噴射尿素水溶液時,尿素水溶液與排氣一起流入到第二催化劑外殼6中。此時,尿素水溶液受到排氣和第二催化劑外殼6的熱而被熱分解或被加水分解。當尿素水溶液被熱分解或被加水分解時,將會生成氨氣(NH3)。如此生成的氨氣(NH3)被SCR所吸附(或者吸留)。SCR所吸附的氨氣(NH3)與排氣中所含有的氮氧化物(NOx)反應從而生成氮氣(N2)和水(H2O)。也就是說,氨氣(NH3)作為氮氧化物(NOx)的還原劑而發揮功能。
[0052]另外,內燃機I具備EGR裝置,所述EGR裝置包括使進氣通道2和排氣通道3連通的EGR通道100、和對該EGR通道100的通道截面面積進行變更的EGR (廢氣再循環)閥101。EGR通道100為,以流過排氣通道3的排氣的一部分作為EGR氣體并將其引導至與進氣通道2的節氣門4相比靠下游處的通道。EGR(廢氣再循環)閥101為,通過對所述EGR通道100的通道截面面積進行變更,從而對從排氣通道3向進氣通道2供給的EGR氣體量進行調節的閥門機構。另外,EGR(廢氣再循環)閥101具備閥體和用于對該閥體進行開閉驅動的電動機,電動機通過后文所述的ECUlO而被控制。
[0053]在以這種方式構成的內燃機I上并列設置有E⑶10。E⑶10為具備CPU、ROM、RAM、后備RAM等的電子控制單元。ECUlO與第一排氣溫度傳感器8、第二排氣溫度傳感器9、曲軸位置傳感器11、加速器位置傳感器12、空氣流量計13、以及A/F傳感器14等的各種傳感器電連接。
[0054]第一排氣溫度傳感器8被配置于與第一催化劑外殼5相比靠下游、并且與第二催化劑外殼6相比靠上流的排氣通道3上,并輸出與從第一催化劑外殼5流出的排氣的溫度、換言之與被收納于第一催化劑外殼5中的顆粒過濾器的溫度相關的電信號。第二排氣溫度傳感器9被配置于與第二催化劑外殼6相比靠下游的排氣通道3上,并輸出與從第二催化劑外殼6流出的排氣的溫度、換言之與被收納于第二催化劑外殼6中的SCR的溫度相關的電信號。曲軸位置傳感器11輸出與內燃機I的輸出軸(曲軸)的旋轉位置相關的電信號。加速器位置傳感器12輸出與加速踏板的操作量(加速器開度)相關的電信號。空氣流量計13輸出與被吸入至內燃機I的空氣量(吸入空氣量)相關的電信號。A/F傳感器14被配置于與第一催化劑外殼5相比靠上流的排氣通道3上,并輸出與排氣的空燃比相關的電信號。
[0055]E⑶10與燃料噴射閥la、節氣門4、還原劑添加閥7、泵70、以及EGR(廢氣再循環)閥101等的各種設備電連接。ECUlO根據所述的各種傳感器的輸出信號而對所述各種設備進行電連接。例如ECUlO除了內燃機I的燃料噴射控制、和從還原劑添加閥7間歇性地噴射還原劑的添加控制等的已知的控制以外,還在被收納于第二催化劑外殼6中的SCR的溫度低于溫度凈化窗口時,執行實現SCR的升溫的升溫處理。以下,對本實施例中的升溫處理的執行方法進行敘述。
[0056]首先,根據圖2對SCR的NOJf化能力處于活性狀態下的溫度范圍(溫度