引擎的排气净化设备

摘要

提供一种引擎的排气净化设备，该引擎的排气净化设备能够适当调节排气净化催化剂的温度（Te1）并且能够通过再生处理有效地释放排气的成分。当再生处理执行部件（71）执行再生处理时，根据排气净化催化剂的温度和设定温度（Te2）之间的温度差（Te3），适当调节在通过再生处理执行部件供应碳氢化合物时的排气的氧浓度。

权利要求

1.一种引擎的排气净化设备，其特征在于，包含：

燃料喷射部件(33)，所述燃料喷射部件(33)用于将燃料喷入引擎(10)的气缸中；

排气净化催化剂(52)，所述排气净化催化剂(52)设置在所述引擎的排气路径(25)中，用于净化排气；

温度检测部件(55)，所述温度检测部件(55)用于检测所述排气净化催化剂的温度(Te1)；

再生处理执行部件(71)，所述再生处理执行部件(71)用于执行再生处理，所述再生处理将碳氢化合物供应到流入所述排气净化催化剂中的所述排气中以保持从所述排气净化催化剂中流出的所述排气的空燃比较浓，并且使所述排气净化催化剂的温度等于或者高于设定温度(Te2)以释放存储在所述排气净化催化剂中的排气成分；和氧浓度调节部件(72)，在通过所述再生处理执行部件执行所述再生处理期间，所述氧浓度调节部件(72)根据通过所述温度检测部件检测的所述排气净化催化剂的所述温度和所述设定温度之间的温度差(Te3)，来调节在通过所述再生处理执行部件供应所述碳氢化合物时的所述排气的氧浓度；

所述氧浓度调节部件(72)控制所述燃料喷射部件(33)以改变在所述引擎(10)的所述气缸内已燃烧的所述燃料的量。

2.如权利要求1所述的引擎的排气净化设备，其特征在于，

当所述排气净化催化剂(52)的所述温度(Te1)高于所述设定温度(Te2)时，随着所述温度差(Te3)变大，所述氧浓度调节部件(72)降低所述排气的所述氧浓度。

3.如权利要求1或者2所述的引擎的排气净化设备，其特征在于，

当所述排气净化催化剂(52)的所述温度(Te1)低于所述设定温度(Te2)时，随着所述温度差(Te3)变大，所述氧浓度调节部件(72)提高所述排气的所述氧浓度。

4.如权利要求1所述的引擎的排气净化设备，其特征在于，

所述再生处理执行部件(71)在预定时刻执行较浓中断处理，在所述较浓中断处理中，中断将还原剂供应到所述排气中，以使得从所述排气净化催化剂流出的所述排气的所述空燃比变稀；并且在执行较浓中断处理期间的时期(Tb)内，所述氧浓度调节部件(72)提高所述排气的所述氧浓度，而不管所述排气净化催化剂(52)的所述温度(Te1)和所述设定温度(Te2)之间的所述温度差(Te3)。

5.如权利要求1所述的引擎的排气净化设备，其特征在于，

所述氧浓度调节部件(72)通过燃烧期间的延后喷射(Po1)改变燃料喷射体积，在从通过主要喷射的燃烧继续的时刻执行所述燃烧期间的延后喷射(Po1)，并且在所述燃烧期间的延后喷射(Po1)时能够进行燃烧。

6.如权利要求1所述的引擎的排气净化设备，其特征在于，

所述再生处理执行部件(71)执行燃烧之后的延后喷射(Po2)，在所述燃烧之后的延后喷射(Po2)中，所述燃料在通过主要喷射的燃烧之后从所述燃料喷射部件(33)被喷射，从而将所述碳氢化合物供应到所述排气中。

7.如权利要求5所述的引擎的排气净化设备，其特征在于，

所述再生处理执行部件(71)执行燃烧之后的延后喷射(Po2)，在所述燃烧之后的延后喷射(Po2)中，所述燃料在通过主要喷射的燃烧之后从所述燃料喷射部件(33)被喷射，从而将所述碳氢化合物供应到所述排气中。

说明书

引擎的排气净化设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种引擎的排气净化设备。更具体地，本发明涉及一种技术，该技术是向排气供应作为还原剂的燃料等等从而再生排气净化催化剂。

背景技术

[0002] 从安装在汽车等等中的引擎中排出的废气含有废气成分，例如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氧化氮（NOx）和微粒物质（PM）。因此，引擎的排气路径配备有例如用于分解（例如，还原）这些物质的三元催化剂（three way catalyst）和用于获得PM的微粒过滤器（particulate filter）。

[0003] 在诸如柴油引擎的情况下，其中与理论（stoichiometric）空燃比相比，该柴油引擎的空燃比被控制在稀空燃比侧（lean air-fuel ratio side）以在氧化气氛中进行燃烧，三元催化剂不能完全净化废气中的氧化氮（NOx）。因此，这种类型的引擎的有些排气路径具有与三元催化剂一起提供的NOx存储催化剂（storage catalyst）、排气净化催化剂。当排气的空燃比较稀薄时，NOx存储催化剂存储包含在排气中的NOx，但是当排气的空燃比较浓时，NOx存储催化剂释放并还原存储的NOx。在柴油引擎等等中，排气的空燃比一般较稀薄，因此氧化氮被存储在NOx存储催化剂中。因此，需要进行再生处理（NOx净化），在该再生处理中，燃料（轻油）等等例如在预定时刻被喷入排气路径中以加浓排气的空燃比，从而分解（还原）存储在NOx存储催化剂中的NOx。

[0004] 燃料还包含作为有害成分的硫成分。因此，硫成分与氧气发生反应而变成氧化硫（SOx），该氧化硫而不是NOx被吸收到NOx存储催化剂（S中毒）。因此，必须执行再生处理（S净化），用于在预定时刻除去氧化硫（SOx）。该再生处理（S净化）需要排气的空燃比在NOx净化中被加浓，以及NOx存储催化剂被加热至等于或者高于预定温度的高温。

[0005] 已经有各种提议用于再生处理（S净化）。一种实例包括控制喷射燃料（还原剂）的燃料喷射部件，并且维持浓郁大气中的NOx存储催化剂，以交替重复频繁燃料添加的时期和稀少燃料添加的时期，从而将NOx存储催化剂加热至高温（参见例如专利文献1）。

[0006] [现有技术文献]

[0007] [专利文献]

[0008] [专利文献1]日本专利No.3972864

发明内容

[0009] [本发明所要解决的问题]

[0010] 通过在S净化期间如此交替重复频繁燃料添加的时期和稀少燃料添加的时期，可以抑制HC的排放并且有效地释放SOx。但是，如果在S净化期间NOx存储催化剂的温度降低，则会出现释放的氧化硫的量相应地减少的问题。即，S净化的效率可能会下降。

[0011] 当NOx存储催化剂的温度降低时，碳氢化合物（HC）的排放量等等也会增加。利用专利文献1中描述的发明，当催化剂温度较低时，通过增加稀少燃料添加的时期的比例来抑制碳氢化合物（HC）的排出，但是随着这种增加，氧化硫的移除量也会减少（参见图3）。即，专利文献1中描述的发明还会造成S净化的效率降低的问题。

[0012] 例如，通过将燃料添加的频率改变成排气，在再生处理期间的NOx存储催化剂的温度调节被执行。具体地，当NOx存储催化剂的温度将要上升时，燃料添加的频率增加，但是当NOx存储催化剂的温度将要下降时，燃料添加的频率减小。但是，仅仅调节燃料添加的频率受到可操作温度范围的限制，造成难以适当调节NOx存储催化剂的温度。

[0013] 本发明是考虑到上述情况而完成的。本发明的目的在于提供一种引擎的排气净化设备，该排气净化设备能够适当调节排气净化催化剂的温度并且能够通过再生处理有效地释放排气的成分。

[0014] 为解决上述问题，本发明的第一方面为引擎的排气净化设备，该排气净化设备包含：燃料喷射部件，该燃料喷射部件用于将燃料喷入引擎的气缸中；排气净化催化剂，该排气净化催化剂设置在引擎的排气路径中，用于净化排气；温度检测部件，该温度检测部件用于检测排气净化催化剂的温度（Te1）；再生处理执行部件，该再生处理执行部件用于执行再生处理，该再生处理将碳氢化合物供应到流入排气净化催化剂中的排气中以保持从排气净化催化剂中流出的排气的空燃比较浓，并且使排气净化催化剂的温度等于或者高于设定温度（Te2），以释放存储在排气净化催化剂中的排气组分；和氧浓度调节部件，在通过再生处理执行部件执行再生处理期间，该氧浓度调节部件根据通过温度检测部件检测的排气净化催化剂的温度和设定温度之间的温度差（Te3），来调节在通过再生处理执行部件供应碳氢化合物时的排气的氧浓度。

[0015] 本发明的第二方面为根据第一方面的引擎的排气净化设备，其特征在于：当排气净化催化剂的温度（Te1）高于设定温度（Te2）时，随着温度差（Te3）变大，该氧浓度调节部件降低排气的氧浓度。

[0016] 本发明的第三方面为根据第一或第二方面的引擎的排气净化设备，其特征在于：当排气净化催化剂的温度（Te1）低于设定温度（Te2）时，随着温度差（Te3）变大，该氧浓度调节部件提高排气的氧浓度。

[0017] 本发明的第四方面为根据第一至第三方面中的任意一个的引擎的排气净化设备，其特征在于：再生处理执行部件在预定时刻执行较浓中断处理，在该较浓中断处理中，中断将还原剂供应到排气中，以使得从排气净化催化剂流出的排气的空燃比变稀，并且在进行该较浓中断处理期间的时期（Tb）内，该氧浓度调节部件提高排气的氧浓度，而不管排气净化催化剂的温度（Te1）和设定温度（Te2）之间的温度差（Te3）。

[0018] 本发明的第五方面为根据第四方面的引擎的排气净化设备，其特征在于：氧浓度调节部件控制燃料喷射部件以改变在引擎的气缸内已燃烧的燃料的量。

[0019] 本发明的第六方面为根据第五方面的引擎的排气净化设备，其特征在于：氧浓度调节部件通过燃烧期间的延后喷射（post-injection）（Po1）改变燃料喷射体积，在从通过主要喷射的燃烧继续的时刻执行该燃烧期间的延后喷射（Po1），并且在该燃烧期间的延后喷射（Po1）时能够进行燃烧。

[0020] 本发明的第七方面为根据第一至第六方面中的任意一个的引擎的排气净化设备，其特征在于：再生处理执行部件执行燃烧之后的延后喷射（Po2），在所述燃烧之后的延后喷射（Po2）中，燃料在通过主要喷射的燃烧之后从燃料喷射部件被喷射，从而将碳氢化合物供应到排气中。

[0021] 本发明的第八方面为根据第七方面的引擎的排气净化设备，其特征在于：再生处理执行部件进行前馈（feedforward）控制，从而在通过燃料喷射部件执行燃烧之后的延后喷射（Po2）之间的间隔短于燃料被喷射期间的时期。

[0022] 本发明的第九方面为根据第七方面的引擎的排气净化设备，其特征在于：当在再生处理的较浓持续时期（Ta）内排气的空燃比比已预先设定的预定空燃比更浓时，再生处理执行部件终止前馈控制。

[0023] 本发明的第十方面为根据第七方面的引擎的排气净化设备，其特征在于：再生处理执行部件对来自燃料喷射部件的燃料喷射体积进行反馈控制，以便使得排气的空燃比接近终止前馈控制之后的目标空燃比。

[0024] [本发明的效果]

[0025] 根据如上所述的本发明，在执行再生处理期间适当调节排气净化催化剂的温度，从而能够抑制排气净化催化剂的温度的降低。因此，例如，通过再生处理能够从排气净化催化剂有效地排出氧化硫（SOx）和氧化氮（NOx）。

附图说明

[0026] 图1是显示包括根据本发明的实施例的排气净化设备的引擎的示意构造图；

[0027] 图2是显示在S净化期间催化剂空燃比的过程，和通过燃烧之后的延后喷射的燃料喷射体积的过程的图表；

[0028] 图3是显示在相对于气缸压力的每个操作期间燃料喷射时刻的图表；

[0029] 图4是显示在S净化期间催化剂温度的变化的实例的图表；

[0030] 图5是显示在S净化期间通过根据本发明的实施例的排气净化设备的控制的实例的流程图。

具体实施方式

[0031] 现在将参照附图具体说明本发明的实施例。

[0032] 首先将说明包括根据本发明的实施例的排气净化设备的引擎10的整体构造。图1所示的引擎10为柴油引擎，其中引擎体11包括气缸盖12和气缸体13，活塞15被容纳在气缸体13的每个气缸孔14内。活塞15经由连接杆16被连接到曲轴17。活塞15、气缸孔
14和气缸盖12构成燃烧室18。

[0033] 进气口19被形成在气缸盖12中，包括进气歧管20的进气管（进气路径）21被连接到进气口19。进气阀22设置在进气口19内，并且进气口19通过进气阀22被打开和关闭。排气口23被形成在气缸盖12中，包括排气歧管24的排气管（排气路径）25被连接到排气口23的内部。排气口23配备有排气阀26，并且像进气口19一样，排气口23通过排气阀26被打开和关闭。

[0034] 涡轮增压器27设置在进气管21和排气管25的中间位置。中间冷却器28布置在涡轮增压器27的下游的进气管21中。用于打开和关闭进气管（进气路径）21的节流阀29设置在中间冷却器28的下游的进气管21中。与涡轮增压器27的上游的排气管25相连通的EGR管（EGR路径）30被连接到节流阀29的下游的进气管21。EGR冷却器31设置在EGR管30中，EGR阀32设置在EGR管与进气管21的接合处。

[0035] 气缸盖12配备有燃料喷射阀33，用于将燃料喷入每个气缸的燃烧室18中。燃料从共轨（common-rail）34供应到燃料喷射阀33。燃料箱（未显示）中的燃料通过供应泵35供应到共轨34，并且根据引擎体11的旋转速度，预定压力的燃料从供应泵35被供应到共轨34。在共轨34中，燃料被调节至预定燃料压力，并且控制到预定燃料压力的高压燃料从共轨34被供应到燃料喷射阀33。

[0036] 在涡轮增压器27的下游的排气管25中，从上游侧开始，依次布置有构成根据本实施例的排气净化设备50的柴油氧化催化剂（在下文中简称为氧化催化剂）51、作为排气净化催化剂的NOx存储催化剂52和柴油微粒过滤器（DPF；在下文中称为DPF）53。

[0037] 排气温度传感器55设置成接近氧化催化剂51、NOx存储催化剂52和DPF 53的入口以及接近DPF 53的出口。此外，用于检测废气的空燃比的空燃比传感器56设置成接近DPF 53的出口。在本实施例中，如随后将说明的，从NOx存储催化剂52流出的排气的空燃比（在下文中也称为“催化剂空燃比”）通过该空燃比传感器56被检测。空燃比传感器56可以是一种检测废气中的氧浓度的传感器。

[0038] 氧化催化剂51例如包含诸如铂（Pt）或者钯（Pd）的贵金属，该贵金属被运载在由陶瓷材料形成的具有蜂窝状结构的载体上。当废气流动到氧化催化剂51中时，废气中的一氧化氮（NO）被氧化而形成二氧化氮（NO2）。

[0039] NOx存储催化剂52例如包含诸如铂（Pt）或者钯（Pd）的贵金属，该贵金属被运载在由陶瓷材料形成的具有蜂窝状结构的载体上，并且该NOx存储催化剂52还具有被运载在载体上作为存储剂的诸如钡（Ba）的碱金属或者碱土金属。在NOx存储催化剂52中，作为排气成分的NOx一度被存储在氧化气氛中，并且NOx在还原气氛中被释放，该还原气氛含有例如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）等等，从而NOx被还原成氮气（N2）等。一般地，在NOx存储催化剂52中，NOx仅仅被吸收，并且吸收的NOx不会被分解（还原）。当预定量的NOx被吸收到NOx存储催化剂52时，作为还原剂的燃料（轻油）从燃料喷射阀33被喷射。因此，与燃料混合的废气经过氧化催化剂51并且被供应到NOx存储催化剂52。因此，使得NOx存储催化剂52的内部变成还原气氛，并且存储的NOx被分解（还原）（NOx净化）。

[0040] 而且，NOx存储催化剂52存储作为排气成分的氧化硫（SOx）以及氧化氮（NOx）。与NOx净化一样，作为还原剂的燃料（轻油）在预定时刻从燃料喷射阀33被喷射，并且NOx存储催化剂52被加热至等于或者高于预定温度的高温，从而存储的氧化硫（SOx）被分解（还原）（S净化）。

[0041] DPF 53为例如由陶瓷材料形成的具有蜂窝状结构的过滤器。通过DPF 53获得的PM通过包含在废气中的NO2被氧化（燃烧）并且作为CO2被排出。残留在DPF 53内的NO2被分解为N2，并且被排出。

[0042] 引擎10配备有电子控制单元（ECU）70，并且ECU 70安装有输入输出装置、用于存储控制程序、控制映射图等等的存储装置、中央处理单元，以及计时器和计数器。根据来自每个传感器的信息，ECU 70对装载有排气净化设备50的引擎10进行整体控制。

[0043] ECU 70还用作排气净化设备50的一部分，其根据来自诸如排气温度传感器55和空燃比传感器56的各种传感器的信息，适当控制燃料喷射阀33。例如，ECU 70具有再生处理执行部件71，该再生处理执行部件71执行上述用于NOx存储催化剂52的再生处理（S净化）。利用S净化，再生处理执行部件71控制燃料喷射阀33在预定时刻间歇地喷射燃料（碳氢化合物），从而加浓从NOx存储催化剂52流出的排气的空燃比（催化剂空燃比）。例如，通过设置在NOx存储催化剂52的出口的附近的空燃比传感器56，检测催化剂空燃比。

[0044] 而且，利用S净化，催化剂空燃比被如上所述地加浓，并且NOx存储催化剂52被加热至等于或者高于设定温度的高温。通过这么做，作为存储在NOx存储催化剂52中的排气成分的硫化物（SOx）能够通过S净化被有效地排出。

[0045] 但是，在进行S净化的同时，NOx存储催化剂52的温度（在下文中简称为“催化剂温度”）可能由于各种因素而改变。在执行S净化期间，催化剂温度的降低可能减少从NOx存储催化剂52排出的氧化硫（SOx）的排出量。即，通过S净化的NOx存储催化剂52的再生效率可能降低。

[0046] 因此，利用本发明，在引擎10的气缸内燃烧的燃料的量随着催化剂温度而改变。通过这种方法，在通过再生处理执行部件71将碳氢化合物供应到排气中时的排气的氧浓度被调节，从而在S净化期间的催化剂温度尽可能被维持在恒定温度。因此，抑制从NOx存储催化剂52排出的氧化硫（SOx）的排出量的减小或者变化，并且能够有效地使NOx存储催化剂52再生。

[0047] 下面将详细说明用于根据本实施例的排气净化设备50中的排气净化催化剂（NOx存储催化剂）的再生处理（S净化）。

[0048] 如图2所示，当通过再生处理执行部件71执行再生处理（S净化）时，较浓持续时期Ta和较浓中断时期Tb交替和重复进行，在该较浓持续时期Ta期间，从NOx存储催化剂52中流出的废气的空燃比（催化剂空燃比）被保持为较浓，在该较浓中断时期Tb期间，催化剂空燃比变薄。

[0049] 如图3所示，在正常操作期间执行作为通过燃料喷射阀33的主要喷射的预喷射Pu、主喷射Ma和后喷射Af，以及燃烧期间的延后喷射Po1。燃烧期间的延后喷射Po1是在从通过主要喷射的燃烧继续的时刻执行的延后喷射，并且在该延后喷射时能够进行燃烧。在本实施例中，燃烧期间的延后喷射Po1是在后喷射Af之后进行的。在再生处理（S净化）操作期间，另一方面，在进行燃烧期间的延后喷射Po1之后，再执行燃烧之后的延后喷射Po2。具体地，在较浓持续时期Ta期间间歇地进行燃烧之后的延后喷射Po2，从而催化剂空燃比被保持为较浓。在较浓中断时期Tb期间，暂时中断燃烧之后的延后喷射Po2，从而催化剂空燃比变稀。

[0050] 燃烧之后的延后喷射Po2指的是这样的延后喷射：在通过主要喷射（在本实施例中包括预喷射Pu、主喷射Ma和后喷射Af）的燃烧完成之后执行的延后喷射。在执行燃烧之后的延后喷射Po2时，燃料（碳氢化合物）作为还原剂被供应到排气。通过借助于燃烧之后的延后喷射Po2供应燃料，从供应燃料开始到NOx存储催化剂52为止的路径长度被增加，以促进燃料和排气的混合。通过这样的程序，与催化剂附近的燃料的供应相比，催化剂中的反应被改善，并且催化剂上的燃料（碳氢化合物）的沉积被抑制。因此，在燃料供应期间以及在完成燃料供应之后，流入NOx存储催化剂52中的排气容易被引导至期望的空燃比。因此，与接近催化剂的燃料供应相比，通过燃烧之后的延后喷射Po2的燃料供应便于控制催化剂温度。

[0051] 而且，利用本实施例，通过燃烧期间的延后喷射Po1的燃料供应的量随着催化剂温度而改变。通过这样做，通过燃烧之后的延后喷射Po2将燃料（碳氢化合物）供应到排气时的氧浓度被调节，从而在S净化期间的催化剂温度尽可能被维持在恒定温度。当通过燃烧期间的延后喷射Po1的燃料喷射体积增加时，排气的氧浓度降低，并且NOx存储催化剂52的温度因此下降。另一方面，当通过燃烧期间的延后喷射Po1的燃料喷射体积减小时，排气的氧浓度降低，并且NOx存储催化剂52的温度因此上升。通过燃烧期间的延后喷射Po1的燃料供应的量的波动对引擎生成转矩的影响，比通过作为主要喷射的预喷射Pu、主喷射Ma和后喷射Af的燃料供应的量的波动的影响小。因此，转矩波动能够通过调节排气的氧浓度而被抑制，该转矩波动是由通过燃烧期间的延后喷射Po1的燃料供应的量的改变所引起的。

[0052] 根据NOx存储催化剂52的温度（催化剂温度），通过燃烧期间的延后喷射Po1的燃料喷射体积的上述调节，即，排气的氧浓度的调节被适当地执行。也就是说，ECU 70的氧浓度调节部件72根据NOx存储催化剂52的温度（催化剂温度）控制燃料喷射阀33以改变通过燃烧期间的延后喷射Po1的燃料喷射体积，从而调节排气的氧浓度。在本实施例中，根据布置成接近NOx存储催化剂52的出口的排气温度传感器55的检测结果，得到NOx存储催化剂52的温度（催化剂温度）。

[0053] 具体地，如图4所示，根据基于排气温度传感器55的检测结果的NOx存储催化剂52的温度（催化剂温度）Te1和已预先设定的设定温度Te2之间的温度差Te3，氧浓度调节部件72通过燃烧期间的延后喷射Po1适当地改变燃料喷射阀33的喷射时期t1。例如，设定温度Te2被设定成S净化所需要的NOx存储催化剂52的最低温度的附近的值。

[0054] 在较浓持续时期Ta期间，例如，当催化剂温度Te1高于设定温度Te2时，随着催化剂温度Te1和设定温度Te2之间的温度差Te3增加，氧浓度调节部件72增加燃料喷射体积。换句话说，使得催化剂温度Te1越高，喷射时期t1越长，以降低排气的氧浓度。另一方面，当催化剂温度Te1低于设定温度Te2时，随着温度差Te3增加，氧浓度调节部件72减小燃料喷射体积。换句话说，使得催化剂温度Te1越低，喷射时期t1越短，以提高排气的氧浓度。通过这么做，催化剂温度Te1能够被提高或者降低，因此催化剂温度Te1更容易被维持在几乎恒定温度（在本实施例中，设定温度Te2）。

[0055] 在较浓中断时期Tb期间，排气的空燃比较稀薄，并且催化剂温度Te1因此而降低。因此，即使在催化剂温度Te1高于设定温度Te2的状态下，较浓中断时期Tb的进行使得催化剂温度Te1易于低于设定温度Te2。因此，在较浓中断时期Tb期间，氧浓度调节部件72较佳地通过燃烧期间（喷射时期t1）的延后喷射Po1减小燃料喷射体积，从而提高排气的氧浓度，而无论催化剂温度Te1和设定温度Te2之间的温度差Te3如何地大。

[0056] 通过这个程序，从NOx存储催化剂52排出的排气的空燃比在相对短时间内变稀。简而言之，较浓中断时期Tb，即催化剂温度Te1易于降低的时期被缩短。因此，能够减少催化剂温度Te1的下降。

[0057] 本发明是建立在新发现上的新颖发明，该新发现是：当NOx存储催化剂52的空燃比（催化剂空燃比）在再生处理期间较浓时，流入催化剂中的排气的催化剂空燃比被移动到稀薄侧，从而催化剂温度Te1上升。

[0058] 在较浓持续时期Ta开始之后，催化剂空燃比变稀。因此，当较浓持续时期Ta开始时，再生处理执行部件71进行燃料喷射阀33的F/F（前馈）控制以在早期加浓催化剂空燃比。具体地，在燃烧之后的延后喷射Po2中，通过燃料喷射阀33的燃料的喷射之间的间隔（即较稀薄时间）T1小于燃料被喷射期间的时间（即，较浓时间）Tr（参见图2）。即，使得R/L比，即较浓时间Tr和较稀薄时间T1之比低于初值。通过这种方法，通过燃烧之后的延后喷射Po2的每单位时间从燃料喷射阀33喷射的燃料被增加以及早实现催化剂空燃比的加浓。

[0059] 当催化剂空燃比变得大于已预先设定的目标空燃比时（例如，目标空燃比为理论空燃比），实现通过燃烧之后的延后喷射Po2的燃料喷射阀33的F/F控制。然后，在燃烧之后的延后喷射Po2中的较浓时间Tr和较稀薄时间T1根据催化剂空燃比进行F/B（反馈）控制。

[0060] 将参考图5的流程图说明基于催化剂温度的燃料喷射体积（喷射时期t1）的改变。

[0061] 如图5所示，当执行S净化时，在步骤S11中确定该时期是否为较浓持续时期Ta。如果确定是较浓持续时期Ta（步骤S11：是），那么程序进行到步骤S12。在步骤S12中，得到根据排气温度传感器55的检测结果的NOx存储催化剂52的温度Te1。然后，在步骤S13中，获得催化剂温度Te1和设定温度Te2之间的温度差Te3。在步骤S14中，例如，参考预存的映射图等等，根据温度差Te3，氧浓度调节部件72改变燃烧期间的延后喷射Po1中的燃料喷射体积（喷射时期t1）。如果期望提高催化剂温度Te1，那么例如，缩短喷射期间t1被以增加排气的氧浓度。此后，燃料喷射阀33的燃烧期间的延后喷射Po1是基于改变的喷射时期t1进行F/B控制的，以继续再生处理（步骤S15）。

[0062] 如果在步骤S11中确定该时期不是较浓持续时期Ta，即，如果确定是较浓中断时期Tb（步骤S11：否），那么在步骤S16中，氧浓度调节部件72将燃烧期间的延后喷射Po1的喷射时期t1减小到预定值（最小值），而不管温度差Te3，从而提高排气的氧浓度。然后，程序进行到步骤S15。

[0063] 利用本发明，如上所述，在再生处理期间（S净化），通过燃料喷射阀33的燃料喷射体积（喷射时期t1）根据温度差Te3而被改变，以调节排气的氧浓度。因此，能够适当地调节NOx存储催化剂（排气净化催化剂）52的温度。即，容易将NOx存储催化剂52的温度维持在几乎恒定温度，而不会使得NOx存储催化剂52的空燃比的改变超过需要的范围。利用这种优势，排气成分能够通过再生处理（S净化）被有效地从催化剂释放，并且能够缩短完成S净化的时间。

[0064] 根据本发明的实施例已经说明了本发明，但是应当注意的是，本发明并不局限于该实施例。

[0065] 在上述实施例中，例如，已经描述了一个实例，在该实例中，氧浓度调节部件通过燃烧期间的延后喷射改变燃料喷射体积以调节排气的氧浓度。但是，对调节排气的氧浓度的方法并没有限制。能够适当地调节在通过再生处理执行部件供应碳氢化合物时的排气的氧浓度的任何方法都是可利用的。例如，如果对引擎生成转矩的影响不会对车辆的行驶造成问题，则可以通过改变通过主要喷射的燃料供应的量来调节排气的氧浓度。

[0066] 而且，在上述实施例中，S净化是作为再生处理的例子来说明的，但是本发明并不局限于该实施例。例如，本发明能够应用于执行NOx净化。

[0067] 而且，在上述实施例中，S净化技术是作为实例的，在该S净化技术中，还原剂在较浓持续时期期间被间歇地供应以将催化剂维持在较浓状态。但是，本发明不局限于该实施例。例如，本发明能够应用于包含以下技术的技术中：在较浓持续时期期间连续供应还原剂以使催化剂变浓。

[0068] 而且，在上述实施例，燃料喷射阀执行燃烧之后的延后喷射以调节排气的空燃比。但是，可允许的是在排气管的预定位置处，例如，接近氧化催化剂的入口，单独提供喷射器并且将燃料从该喷射器喷入排气管中，以代替燃烧之后的延后喷射。在这种情况下，除了燃料（即，碳氢化合物）以外，还原剂也可以从喷射器被喷射。

[0069] 另外，在上述实施例中，柴油引擎是作为实例进行说明的，但是当然，本发明也能够应用于其它引擎。

[0070] [附图标号说明]

[0071] 10引擎

[0072] 11引擎体

[0073] 12气缸盖

[0074] 13气缸体

[0075] 14气缸孔

[0076] 15活塞

[0077] 16连接杆

[0078] 17曲轴

[0079] 18燃烧室

[0080] 19进气口

[0081] 20进气歧管

[0082] 21进气管

[0083] 22进气阀

[0084] 23排气口

[0085] 24排气歧管

[0086] 25排气管（排气路径）

[0087] 26排气阀

[0088] 27涡轮增压器

[0089] 28中间冷却器

[0090] 29节流阀

[0091] 30EGR管

[0092] 31EGR冷却器

[0093] 32EGR阀

[0094] 33燃料喷射阀

[0095] 34共轨

[0096] 35供应泵

[0097] 50排气净化设备

[0098] 51氧化催化剂

[0099] 52NOx存储催化剂

[0100] 53DPF

[0101] 55排气温度传感器

[0102] 56空燃比传感器

[0103] 70ECU

[0104] 71再生处理执行部件

[0105] 72氧浓度调节部件