CN1930390A - 用于内燃机的排气净化装置和排气净化方法 - Google Patents

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Abstract

在用于车辆上内燃机的排气净化装置中，执行加热控制以向排气净化催化剂供应燃料，由此提高催化剂床的温度。当车被判定为下坡行驶时，中止加热控制。可靠地避免了在加热控制过程中由于排气净化催化剂的去活化引起的反面影响。

Description

用于内燃机的排气净化装置和排气净化方法
技术领域
本发明涉及用于车辆上内燃机的排气净化装置和排气净化方法，其中排气净化装置通过向催化剂添加燃料来进行用于提高排气净化催化剂的温度的加热控制。
背景技术
如日本早期专利公布No.5-44434中公开的，应用于车辆上内燃机的一般排气净化装置包括位于排气系统中的排气净化催化剂。排气净化催化剂用于捕获排气中所含的颗粒物(PM)和氮氧化物(NOx)。
这样的排气净化装置基于发动机的操作状态来估计在排气净化催化剂中积累的颗粒物的量。当积累的颗粒物的量不低于可容许值时，装置进行加热控制，以再生由于颗粒物堵塞而性能退化的催化剂。在加热控制中，装置向排气净化催化剂供应燃料，以加热催化剂，并使用加热来燃烧和去除在排气净化催化剂中积累的颗粒物。
已知进行加热控制会引起以下问题。即，根据发动机的运行状态，排气温度降低，这样会去活化催化剂。这样会阻碍供应到催化剂的燃料的氧化。向去活化状态下的排气净化催化剂连续供应燃料引起大量燃料收集在催化剂的表面。这反过来提高积累颗粒物的量。并且，因为供应到排气净化催化剂的一些燃料穿过催化剂并排放，所以排出气体的质量下降。
进行加热控制不仅用于燃烧和去除颗粒物，还用于例如再生已经被排气中所含的硫污染的催化剂。当进行加热控制用于释放硫时，如果催化剂被去活化，则不能够完成硫释放，并且由此引起上述问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于车辆上内燃机的排气净化装置和排气净化方法，其消除在加热控制过程中由于排气净化催化剂的去活化引起的问题。
为了实现上述和其他目标，根据本发明的目的，提供一种用于车辆上内燃机的排气净化装置。该装置具有再生控制部分。再生控制部分通过加热控制来控制排气净化催化剂的再生，在加热控制中，向排气净化催化剂供应燃料，由此提高催化剂的床层温度。该装置还包括判定部分，其判定车辆是否下坡行驶。当判定部分判定车辆下坡行驶时，再生控制部分中止加热控制。
本发明还提供一种用于车辆上内燃机的排气净化方法。该方法包括：向排气净化催化剂供应燃料，以提高所述排气净化催化剂的床温度，由此再生所述排气净化催化剂；判定所述车辆是否下坡行驶；以及当判定所述车辆下坡行驶时，中止向所述排气净化催化剂供应燃料。
附图说明
图1的方框图图示了车辆上的内燃机，本发明的第一实施例应用于该内燃机；
图2的时间图示出与第一实施例的PM消除控制模式相关的处理示例；
图3的流程图示出第一实施例的中止处理；
图4的流程图示出用于开启第一实施例的下坡标志的处理；
图5的时间图包括部分(a)-(d)，其示出对第一实施例的下坡标志进行控制的示例；
图6的流程图示出用于关闭第一实施例的下坡标志的处理；
图7的流程图示出根据本发明第二实施例的中止处理；
图8的流程图示出根据第二实施例用于判定去活化的处理；以及
图9的时间图包括部分(a)-(d)，其示出根据第二实施例的中止处理的示例。
具体实施方式
在下文中，将描述根据本发明第一实施例的用于车辆上内燃机2的排气净化装置。
图1图示内燃机2的构造，根据本实施例的排气净化装置应用于该内燃机2上。内燃机2安装于车辆上(诸如汽车)，并充当动力源。
发动机2具有气缸。在本实施例中，气缸的数量为四个，并且气缸标为#1、#2、#3和#4。气缸#1-#4中每一个的燃烧室4包括进气端口8，其由进气阀6打开和关闭。燃烧室4经由进气端口8和进气管道10连接到缓冲罐12。缓冲罐12由进气通道13连接到中间冷却器14和增压器的出气口。在本实施例中，增压器是排气涡轮增压器16的压缩机16a。压缩机16a的入口连接到空气净化器18。排气再循环(以下称为EGR)通道20连接到缓冲罐12。具体而言，EGR通道20的EGR气体供应端口20a向缓冲罐12打开。节流阀22位于进气通道13中缓冲罐12和中间冷却器14之间的那部分。进气流速传感器24和进气温度传感器26位于压缩机16a和空气净化器18之间的部分。
气缸#1-#4的每一个的燃烧室4包括排气端口30，其由排气阀28打开和关闭。燃烧室4经由排气端口30和排气管道32连接到排气涡轮机16b的入口。排气涡轮机16b的出口连接到排气通道34。排气涡轮机16b从排气管道32中对应于第二气缸#4一侧的部分抽出排气。
三个催化剂转化器36、38、40位于排气通道34中，每个都包含有排气净化催化剂。位于最上游部分的第一催化剂转化器36包含NOx存储还原催化剂36a。当发动机2正常操作期间排气处于氧化气氛(贫态)时，NOx存储还原催化剂36a存储NOx。当排气处于还原气氛(化学计量的或者更低的空气-燃料比率)时，NOx存储还原氧化剂36a中存储的NOx以NO形式释放，并由排气中包含的碳氢化合物和一氧化碳还原。以此方式消除NOx。
第二催化转化器38包含位于从最上游侧起的第二位置处的过滤器38a。过滤器38a具有整体式壁。壁具有气孔，排气可以通过气孔。排气过滤器38a围绕气孔的区域涂覆有NOx存储还原催化剂层。因此，NOx存储还原催化剂作为排气净化催化剂，以如上所述去除NOx。此外，过滤器壁捕获排气中的颗粒物。因此，当NOx存储时的高温氧化气氛中产生的活性氧开始氧化颗粒物。此外，周围过量氧氧化所有颗粒物。因此，在NOx去除同时，去除了颗粒物。
第三催化转化器40位于最下游部分。第三催化转化器40包含氧化催化剂40a，其氧化和净化排气中的碳氢化合物和一氧化碳，以净化排气。
第一排气温度传感器44位于NOx存储还原催化剂36a和过滤器38a之间。第二排气温度传感器46和空气-燃料比传感器48位于过滤器38a和氧化催化剂40a之间。第二排气温度传感器46比氧化催化剂40a更接近于过滤器38a。空气-燃料比传感器48比过滤器38a更接近于氧化催化剂40a。空气-燃料比传感器48包括固体电解质，并基于排气中的组分检测排气中的空气-燃料比。空气-燃料比传感器48输入与检测的空气-燃料比成比例的电压信号。第一排气温度传感器44在对应位置检测排气温度Ti。同样，第二排气温度传感器46在对应位置检测排气温度To。
差压传感器50的管连接到过滤器38a的上游部分和过滤器38a的下游部分。差压传感器50检测过滤器38a的上游部分和下游部分之间的压差ΔP，由此检测过滤器38a的堵塞程度。堵塞程度表示颗粒物在过滤器38a中的积累程度。
EGR通道20的EGR进气端口20b设置于排气管道32中。EGR进气端口20b在对应于第一气缸#1的一侧的部分打开，第一气缸#1的该侧与排气涡轮机16b在其引入排气的第四气缸#4的一侧相反。
EGR催化剂52位于EGR通道20中。EGR催化剂52转化来自EGR通道20的EGR进气端口20b的EGR气体。另外，用于冷却EGR气体的EGR冷却器54位于EGR通道20中。EGR催化剂52还用于阻止EGR冷却器54的堵塞。EGR阀56位于EGR气体供应端口20a的上游。改变EGR阀56的开启程度，以调节从EGR气体供应端口20a供应到进气系统的EGR气体的量。
气缸#1-#4的每一个设置有燃料喷射阀58，该燃料喷射阀58将燃料直接喷射到对应的燃烧室4中。燃料喷射阀58由燃料供应管58a连接到共轨(common rail)60。可变排量燃料泵62将燃料供应到共轨60。从燃料泵62供应到共轨60的高压燃料通过燃料供应管58a分配到燃料喷射阀58。用于检测燃料压力的燃料压力传感器64附装到共轨60。
此外，燃料泵62还通过燃料供应管66向燃料添加阀68供应低压燃料。燃料添加阀68设置于第四气缸#4的排气端口30中，并将燃料朝排气涡轮机16b喷射。这样，燃料添加阀68向排气中添加燃料。下面描述的催化剂控制模式通过这样的燃料添加执行。
电子控制单元(ECU)70主要由具有CPU、ROM和RAM的数字计算机以及用于驱动其他装置的驱动电路构成。在本实施例中，ECU70用作再生控制部分和判定部分。作为再生控制部分，ECU70控制排气净化催化剂的再生。作为判定部分，ECU70判定车辆是否下坡行驶。
ECU70从进气流速传感器24、进气温度传感器26、第一排气温度传感器44、第二排气温度传感器46、空气-燃料比传感器48、差压传感器50、EGR阀56中的EGR开启程度传感器、燃料压力传感器64以及节流阀开启程度传感器22a读取信号。此外，ECU70从检测加速器踏板72的下压程度(加速开启程度ACCP)的加速踏板传感器72、以及检测发动机2的冷却剂的温度THW的冷却剂温度传感器76读取信号。另外，ECU70从检测曲轴78转速NE的发动机速度检测器80、通过检测曲轴78的转动相或进气凸轮的转动相来区别气缸的气缸区别传感器82、以及检测车辆速度SPD的车速传感器84读取信号。
基于从这些信号获得的发动机2的操作状态，ECU70控制由燃料喷射阀58喷射燃料的量和时间。燃料喷射量控制包括例如当车辆减速时用于中止燃料喷射的“燃料切断”控制。此外，ECU70控制EGR阀56的开启程度、用电动机22b控制节流阀开启程度、以及控制燃料泵62的排量。另外，ECU70执行催化剂控制，诸如PM消除控制、脱硫控制和NOx还原控制、以及通过控制燃料添加阀68的开启程度的其他控制。
ECU根据操作环境选择正常燃烧模式和低温燃烧模式中的一个。低温燃烧模式指这样的燃烧模式，在其中，用于低温燃烧模式的EGR开启程度对照表被用来再循环大量排气(提高EGR的量)，以减慢燃烧温度的提高，由此同时减少NOx和烟雾。在低负载、中低转速区域执行低温燃烧模式，基于由空气-燃料比传感器48检测的空气-燃料比AF调节节流阀开启程度TA而进行空气-燃料比反馈控制。另一种燃烧模式是正常燃烧模式，在其中使用用于正常操作模式的EGR开启程度对照表进行正常的EGR控制(包括不执行EGR的情况)。
ECU70进行四种催化剂控制模式，这些模式用于控制催化剂。催化剂控制模式包括PM消除控制模式、脱硫控制模式、NOx还原控制模式以及正常控制模式。
在PM消除控制模式中，加热和燃烧沉积在第二催化转化器38中过滤器38a上的颗粒物。颗粒物因而转化成CO2和H2O并排出。在此模式中，燃料添加到排气，以通过氧化排气或催化剂中的燃料而产生热量，使得催化剂床温度提高到例如600℃-700℃。另外，围绕催化剂的颗粒物被燃烧。执行这种模式的方式将在后面讨论。
在脱硫控制模式中，如果NOx存储还原催化剂36a和过滤器38a被硫污染，NOx存储能力降低，硫组分将从催化剂36a和过滤器38a中释放，使得催化剂36a和过滤器38a从硫污染中恢复。在这种模式中，进行硫温度提高控制，其中重复从燃料添加阀68进行燃料添加，使得催化剂床温度提高(例如，到650℃)。此外，进行空气-燃料比降低控制，其中催化剂床温度通过由燃料添加阀向排气断续添加燃料而保持较高，空气-燃料比变化到化学计量的空气-燃料比或者比化学计量的空气-燃料比稍低的值。在此实施例中，空气-燃料比富化到比化学计量的空气-燃料比稍低的值。空气-燃料比降低控制被认为是一种加热控制类型，因为执行用于保持较高催化剂床温度的燃料添加。如其他模式中一样，在本实施例中的一些情况下，通过燃料喷射阀58进行后喷射。后燃料喷射指在膨胀冲程和排气冲程过程中向燃烧室4进行的燃料喷射。
在NOx还原控制模式中，存储于NOx存储还原催化剂36a和过滤器38a中的NOx被还原成N2、CO2和H2O，并排放。在此模式下，从燃料添加阀68以较长的间隔断续进行燃料添加，使得催化剂床温度变得较低(例如，到从250℃-500℃范围内的温度)。因此，空气-燃料比降低到或低于化学计量的空气-燃料比。
PM消除控制模式、脱硫控制模式以及NOx还原控制模式都不执行的状态对应于正常控制模式，其中不从燃料添加阀68进行燃料添加，也不由燃料喷射阀58进行后喷射。
接着，将描述由ECU70执行的处理中与PM消除控制模式相关的处理。
如果在某时将大量燃料添加到排气中，以燃烧积累在排气净化催化剂中的颗粒物，催化剂的温度突然提高，这引起催化剂的热退化。另一方面，虽然少量添加燃料可以防止催化剂的热退化，但是积累在催化剂中的颗粒物会保持不被燃烧掉。
因此，如图2的时间图中所示，在PM消除控制模式中进行第一加热控制。在第一加热控制模式中，在t11-t12的时间段中，向排气添加较少量的燃料，由此使温度的提高减小，同时减少积累在NOx存储还原催化剂36a和过滤器38a中颗粒物的总量。随后，在t12-t13的时间段中，进行第二加热控制，其中向排气中添加的燃料的量大于在第一加热控制中的量。这完全燃烧积累在NOx存储还原催化剂36a中的颗粒物。在此模式中，还通过燃料添加阀68的添加或者由燃料喷射阀58的后喷射来向排气添加燃料。
PM消除控制在基于发动机操作状态计算的积累在NOx存储还原催化剂36a中的颗粒物的量(估计积累量PMsm)达到参考值PMstart(时间t11)的条件下开始，并且在第二加热控制结束时完成(时间t13)。在第一加热控制中，在空气-燃料比高于化学计量的空气-燃料比情况下，重复向排气添加燃料，使得催化剂床温度提高。在第二加热控制中，燃料的断续添加允许重复执行这样的处理，其中空气-燃料比设置成化学计量的空气-燃料比或比化学计量的空气-燃料比稍低的空气-燃料比，并且在各次执行之间的时间段中，没有燃料添加。在此实施例中，空气-燃料比富化到比化学计量的值空气-燃料比稍低的值。
当车辆下坡行驶时，发动机负载减小，排气温度相应降低。并且，相关的风会显著降低催化剂床的温度。因此，排气净化催化剂很可能去活化。
在这种情况下，如图3的流程图中所示，当ECU70判定车辆下坡行驶时(步骤S100处为肯定结果)，本实施例中执行下列处理。即，如果正执行与PM消除控制(第一和第二加热控制)相关的处理或与脱硫控制(硫温度提高控制和空气-燃料比降低控制)相关的处理，则在步骤S102中止这些处理。如果要求开始这些处理，则在步骤S102除取消该要求。
另外，当中止处理时，如果ECU70判定车辆非下坡行驶(步骤S100处为否定结果)，在恢复要求满足(步骤S104处为肯定结果)的条件下恢复处理(步骤S106)。恢复要求包括排气净化催化剂被判定为没有去活化。例如，当催化剂床温度不足以燃烧收集在排气净化催化剂上的燃料时，和当发动机操作状态可能提高到足够高温度时(例如，在发动机已经在高负载下操作预定时间长度后)，排气净化催化剂被判定为没有去活化。
ECU70以预定间隔执行图3的流程图中所示的一系列处理。ECU70在步骤100处基于下坡标志(将在后面讨论)是ON还是OFF判定车辆是否下坡行驶。
在下文中，将描述与下坡标志相关的处理。图4的流程图示出用于将下坡标志变为ON的过程。ECU70以预定间隔执行图4的流程图中所示的一系列处理。
首先，在步骤S200处判定下列要求是否都满足：
(1)车辆速度SPD等于或大于预定速度。
(2)燃料喷射量为零或正执行燃料切断控制。
如果这些要求都满足(步骤S200处为肯定结果)，判定车辆为下坡行驶，并且在步骤S202处增值下坡计数器的计数值Cs。当重复执行该过程并且计数值Cs达到预定值(步骤S204处为肯定结果)时，在步骤S206处将下坡标志变为ON。
当上述列举的要求不满足(步骤S200处为否定结果)时，计数值Cs在步骤S212处清零。但是，即使要求不满足，当燃料喷射量等于或大于预定量(步骤S208处为否定结果)时、并且要求不满足的状态已经持续的时间长度小于预定时间(步骤S210处为否定结果)时，计数值Cs亦不清零。即使车辆下坡行驶时，由于换档，暂时执行燃料喷射。在这样的情况下，计数值Cs保持不清零。
如图5中的时间图所示，当车辆在时间t21处开始下坡行驶时，开始用下坡计数器测量下坡行驶持续的时间。当测量的时间在时间t22处达到预定时间时，将下坡标志变为ON。然后，当ECU70基于图3的步骤S100处的下坡标志为ON的事实判定车辆正在下坡行驶时，如上所述，中止与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。
图6的流程图示出用于将下坡标志变为OFF的过程。ECU以预定间隔执行图6的流程图中所示的一系列处理。
首先，在步骤S300处判定燃料喷射量是否小于预定量。如果燃料喷射量不小于预定量(步骤S300处为肯定结果)，判定车辆为非下坡行驶，并且在步骤S302处增值非下坡行驶计数值Cn。当重复执行该过程并且计数值Cn达到预定值(步骤S304处为肯定结果)时，在步骤S306处将下坡标志变为OFF。
当燃料喷射量保持低于预定量(步骤S300处为否定结果)时并且该状态持续了预定时间或更长(步骤S308处为肯定结果)时，清零计数值Cn。即，即使燃料喷射量小于预定量，除非持续时间小于预定时间(步骤S308处为否定结果)，否则计数值Cn也不清零。即使车辆并非下坡行驶，由于制动的操作，也可以执行燃料切断控制，或者可以显著减少燃料喷射量。在这样的情况下，计数值Cn保持不清零。
如图5中所示，当车辆在时间t23处停止下坡行驶时，开始用非下坡计数器测量非下坡行驶持续的时间。当测量的时间在时间t24处达到预定时间时，将下坡标志变为OFF。然后，当ECU70基于图3的步骤S100处的下坡标志为OFF的事实判定车辆为非下坡行驶时，在上述恢复要求满足(步骤S104处为肯定结果)的条件下，在步骤S106处恢复中止的处理。
上述实施例具有以下优点。
(1)ECU判定车辆是否下坡行驶。当车辆被判定为下坡行驶时，中止与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。因此，当车辆下坡行驶时，中止这些处理。换言之，当发动机负载减小和排气温度相应降低时中止处理，相关的风会显著降低催化剂床温度，并且很可能使排气净化催化剂去活化。因此，在燃料的氧化不充分的条件下，不向NOx存储还原催化剂36a和过滤器38a供应燃料，可靠地避免由燃料供应引起的反面影响。
还可以直接检测催化剂床温度和基于催化剂床温度判定排气净化催化剂的去活化。但是，在这样的构造中，即使在检测到催化剂床温度下降后中止从燃料添加阀68的燃料供应，到此时已经喷射的燃料也会继续供应到NOx存储还原催化剂36a和过滤器38a一段时间。与此相反，在本实施例中，基于车辆行驶状态预测由温度下降引起的排气温度的下降甚至排气净化催化剂的去活化。因此，在催化剂36a和过滤器38a去活化时向NOx存储还原催化剂36a和过滤器38a添加燃料引起的缺点可以避免。
(2)当正在执行燃料切断控制时，ECU判定车辆正在下坡行驶。因此，当燃料切断控制正在执行时，缺点可以可靠地避免。换言之，当没有发动机燃烧热量、催化剂床温度相应地急剧下降，并且与发动机闲置时的状态相比较，存在短时间内去活化催化剂的可能性时，可以避免缺点。
(3)仅当自车辆被判定为下坡行驶后已经经过预定时间长度时，才中止与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。换言之，仅当排气净化催化剂去活化的可能性很大时才中止处理。因此，在绝大多数情况下可以获得足够时间的处理，同时避免缺点。此外，由于换档和制动的操作，即使在非下坡行驶过程中燃料喷射量暂时等于下坡行驶过程中的量，ECU70也不会错误地判定车辆在下坡行驶。即，提高了ECU70的判定精确性。
(4)当基于ECU70判定车辆为下坡行驶，中止与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理时，如果ECU70判定车辆为非下坡行驶，则恢复处理。这确保当车辆停止下坡行驶时执行处理。
(5)另外，仅当自车辆被判定为非下坡行驶后已经经过预定时间长度时，才恢复与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。因此，在车辆停止下坡行驶后，当催化剂床温度已经提高时，恢复处理。因此在有利的条件下恢复处理。
在下文中，将描述根据本发明第二实施例用于车辆上内燃机的排气净化装置。
第二实施例在中止与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理的方式上不同于第一实施。
图7的流程图示出用于中止处理的过程。ECU70以预定间隔执行图7的流程图中所示的一系列处理。因为图7的步骤S100-S106与图3中所示根据第一实施例的流程图中步骤S100-S106相同，所以对应图7的步骤使用相同的标号，并且省去说明。
在图7的流程图中，ECU70首先在步骤S100处判定车辆是否为下坡行驶。当ECU70判定车辆为下坡行驶时(步骤S100处为肯定结果)时，在步骤S400处判定其是否已经持续了预定时间。具体而言，判定下坡标志为ON是否已达到预定时间长度。
如果判定为下坡行驶的时间长度没有持续到预定时间长度(步骤S400处为否定结果)，则在步骤S402处判定排气净化催化剂是否去活化(去活化判定)。
如果排气净化催化剂没被判定为去活化(步骤S404处为否定结果)，则不中止而是继续与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。另一方面，如果排气净化催化剂被判定为去活化(步骤S404处为肯定结果)，则以上述方式在步骤S102处中止处理。
此后，当重复执行该过程并且下坡标志的ON状态持续时间达到预定时间长度(步骤S400处为肯定结果)时，在步骤S102处中止处理，而不判定去活化。
在下文中，将参考图8的流程图描述去活化判定的具体过程。ECU70以预定间隔执行图8的流程图中所示的一系列处理。
首先，在步骤S500处判定第一排气温度传感器44检测的排气温度Ti是否等于或大于预定值。具体而言，如果排气温度Ti等于或大于预定值，则判定当前在执行与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。
如果当前没有执行处理(步骤S500处为否定结果)，排气净化催化剂不被判定为去活化。
另一方面，如果当前在执行处理(步骤S500处为肯定结果)，则在步骤S502处判定排气温度Ti和基于发动机操作状态计算的参考温度Tb之间的差值(Ti-Tb)是否小于预定值γ达到预定时间长度。
温度Ti用作NOx存储还原催化剂36a的床温度的指示。在不向排气添加燃料的状态下，或者在不执行用于提高催化剂床温度的过程的情况下，催化剂床温度被用作参考温度Tb。具体而言，基于和排气温度高度相关的发动机操作状态、或发动机旋转速度NE和燃料喷射量连续地计算参考温度。
当温度差值已经小于预定值γ达到预定时间(步骤S502处为肯定结果)时，即使正在向排气添加燃料以提高催化剂床温度，排气温度Ti也被判定为与几乎不燃烧燃料的情况一样低。即，可以判定，NOx存储还原催化剂36a的床温度被降低。在这种情况下，在步骤S504处，排气净化催化剂被判定为去活化。
另一方面，当温度差值等于或大于预定值γ时，或者当温度差值已经小于预定值γ的时间短于预定时间长度(步骤S502处为否定结果)时，排气净化催化剂不被判定为去活化。
在此实施例中，当下坡标志的ON状态持续时间较短(图9的时间图中所示的从时间t31到时间t32)，即，当车辆下坡行驶时间较短和排气净化催化剂不大可能去活化时，执行上述的去活化判定。如果排气净化催化剂没有被判定为去活化，则继续与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。最大限度增加了用于执行处理的时间。
另一方面，在处理执行过程中，如果ECU70判定排气净化催化剂为去活化(时间t32)，或者当下坡行驶的持续时间超过预定时间，排气净化催化剂很可能去活化时(t33)，中止正在执行中的处理。因此，避免了上述的缺点。
可以对图示的实施例作出如下修改。
在第二实施例中，可以改变与去活化判定相关的处理。例如，当执行与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理时，如果由第一排气温度传感器44检测到的排气温度Ti和由第二排气温度传感器46检测到的排气温度To之间的差值(To-Ti)大于预定值，可以判定排气净化催化剂为去活化。在这样的情况下，检测到的是这样的状态，其中NOx存储还原催化剂36的床温度较低并且过滤器38a上的催化剂的床温度较高，换言之，由燃料添加阀68添加的燃料在NOx存储还原催化剂36a中没有燃烧，而在过滤器38a中燃烧。因此，NOx存储还原催化剂36a被判定为去活化。
在图示的实施例中，判定车辆为下坡行驶的要求包括正在执行燃料切断控制。或者，当发动机的燃料喷射量等于或者小于预定量时，车辆可以被判定为下坡行驶。或者，可以在车辆上安装倾斜传感器，当倾斜传感器检测车辆的前部低于后部时，可以判定车辆为下坡行驶。
在图示的实施例中，仅自车辆被判定为下坡行驶后已经经过预定时间长度时，才中止与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。可以基于发动机负载和车辆速度SPD而改变预定时间长度。具体而言，可以配置为，发动机负载越低，或车辆速度SPD越高，则预定时间长度设定越短。即使车辆下坡行驶时，催化剂床温度的降低速度也基于发动机负载(排气温度)和车辆速度SPD(相对风速)而变化。但是，根据此改进的配置，预定时间长度是根据催化剂床温度的降低速度而设置的。因此，可靠地避免上述缺点。
当车辆被判定为下坡行驶时，可以中止与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。
在图示的实施例中，当ECU70判定车辆为非下坡行驶时，即使不满足恢复要求，亦可以恢复基于判定车辆为下坡行驶而已经中止的与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。这种配置还允许当车辆为下坡行驶时避免上述缺点。
当车辆被判定为下坡行驶时，可以选择性中止与PM消除控制和硫加热控制相关的第一加热控制和第二加热控制以及与脱硫控制相关的空气-燃料比降低控制这三种控制中的一到三个处理。因为在第二加热控制中由燃料添加阀68向排气中添加较大量的燃料，所以在去活化状态下向排气净化催化剂添加燃料使得缺点显而易见。因此，为了消除执行第二加热控制伴随的缺点，当车辆被判定为下坡行驶时，优选地至少中止第二加热控制。
另外，当车辆被判定为非下坡行驶时，可以选择地恢复与PM消除控制和硫加热控制相关的第一加热控制和第二加热控制以及与脱硫控制相关的空气-燃料比降低控制这三种控制中的一个到三个处理。如果第二加热控制被中止，则颗粒物保留在NOx存储还原催化剂36a的上游端面。当过量时，颗粒物的积累量引起NOx存储还原催化剂36的堵塞。另外，当某时燃烧过大积累量的颗粒物时，催化剂床温度过量提高。为了可靠地消除颗粒物，当车辆被判定为非下坡行驶时，优选地至少恢复第二加热控制。
图3和7的步骤S106可以省去。即，可以配置为，即使车辆被判定为非下坡行驶，也不恢复与PM消除控制相关的处理和与脱硫控制相关的处理。
本发明的排气净化装置可以应用于具有图1中所示之外的构造的任何内燃机。即，本发明可以采用上述任何实施例或依据这些实施例的形式应用于车辆上内燃机的任何类型排气净化装置，只要该装置具有这样的再生控制部分，该再生控制部分进行加热控制，以向排气净化催化剂供应燃料，以提高催化剂床温度，由此再生催化剂。

Claims (8)

1.一种用于车辆上内燃机的排气净化装置，所述装置具有再生控制部分，其中所述再生控制部分通过加热控制来控制排气净化催化剂的再生，在所述加热控制中，向所述排气净化催化剂供应燃料，由此提高所述排气净化催化剂的床层温度，所述装置特征在于：
判定部分，判定所述车辆是否下坡行驶，
其中，当所述判定部分判定所述车辆下坡行驶时，所述再生控制部分中止所述加热控制。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述内燃机的燃料喷射阀喷射的燃料量等于或小于预定量并且所述车辆的速度等于或大于预定速度时，所述判定部分判定所述车辆下坡行驶。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，当执行中止所述燃料喷射阀的燃料喷射的燃料切断控制时，所述判定部分判定所述燃料喷射阀喷射的燃料量等于或小于所述预定量。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，仅当所述判定部分连续判定所述车辆下坡行驶达预定时间长度时，所述再生控制部分中止所述加热控制。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，在所述加热控制由于所述判定部分判定所述车辆下坡行驶而中止时，如果所述判定部分判定所述车辆非下坡行驶，则所述再生控制部分恢复所述加热控制。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，仅当所述判定部分连续判定所述车辆非下坡行驶达预定时间长度时，所述再生控制部分恢复所述加热控制。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述加热控制包括其中向所述排气净化催化剂供应的燃料量相对小的第一加热控制和其中向所述排气净化催化剂供应的燃料量相对大的第二加热控制，其中，当所述判定部分判定所述车辆下坡行驶时，所述再生控制部分至少中止所述第二加热控制。
8.一种用于车辆上内燃机的排气净化方法，其特征在于：
向排气净化催化剂供应燃料，以提高所述排气净化催化剂的床层温度，由此再生所述排气净化催化剂；
判定所述车辆是否下坡行驶；以及
当判定所述车辆下坡行驶时，中止向所述排气净化催化剂供应燃料。
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