柴油发动机的制作方法

1.本发明涉及柴油发动机，具体而言，涉及即使在无负荷和/或轻负荷运转时也能够再生dpf的柴油发动机。


背景技术：

2.以往，作为柴油发动机，在dpf的再生开始条件因pm的沉积而成立的情况下，在doc的激活后开始再喷射控制，利用在doc的再喷射燃料的催化燃烧使排出气体升温至dpf再生温度来燃烧掉沉积在dpf的pm(例如，参照专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2010
‑
151058号公报(参照图1、2)


技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.《问题点》在无负荷和轻负荷运转时，有可能无法再生dpf。
8.在上述现有的发动机中，在dpf再生开始时，缩小进气节流阀的开度，但是，由此在排出气体的升温效率低、排出气体的温度低的无负荷和轻负荷运转时，有可能无法激活doc，不能进行再喷射，无法再生dpf。
9.本发明的课题在于提供一种即使在无负荷和/或轻负荷运转时也能够再生dpf的柴油发动机。
10.解决课题的技术手段
11.本技术发明的结构如下。
12.如图1所例示，具备：燃料喷射装置(3)，向燃烧室(1)喷射燃料(2)；排气节流阀(5)，配置于排气路径(4)；阀下游侧doc(6)，配置于排气节流阀(5)的排气下游侧；dpf(7)，配置于阀下游侧doc(6)的排气下游侧；以及电子控制装置(8)，控制排气节流阀(5)的开度和燃料喷射装置(3)的燃料喷射，
13.如图2所例示，构成为进行dpf(7)的再生处理，
14.构成为在dpf(7)的再生处理中，在沉积有pm的dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)成立之后进行排气节流阀(5)的开度减小控制(s2)，在排出气体(9)为规定的后喷射允许温度(ta)以上的温度之后开始后喷射控制(s5)，在通过后喷射燃料的燃烧使排出气体(9)成为规定的再喷射允许温度(tp)以上的温度后开始再喷射控制(s7)，通过利用在图1所例示的阀下游侧doc(6)的再喷射燃料的催化燃烧而升温了的排出气体(9)来燃烧沉积在dpf(7)的pm。
15.发明效果
16.本技术发明起到以下的效果。
17.《效果1》即使在无负荷和/或轻负荷运转时也能够再生dpf(7)。
18.在本发动机中，如图2所例示，在dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)成立的情况下，发生由排气节流阀(5)的开度减小引起的背压的上升以及后喷射燃料的燃烧，因此与进气节流阀的情况相比，排出气体(9)的升温效率较高，即使在排出气体温度低的无负荷和/或轻负荷运转时，也使图1所例示的阀下游侧doc(6)被激活，能够通过再喷射再生dpf(7)。
19.《效果2》能够提高发动机输出。
20.在本发动机中，通过后喷射燃料的燃烧使排出气体(9)升温，因此如图1所例示的，排气节流阀(5)的开度减小的程度较小即可，背压引起的输出损失较小，能够提高发动机输出。
21.《效果3》能够在dpf(7)再生时恢复阀下游侧doc(6)的下降的催化功能。
22.在本发动机中，即使在排出气体温度低的无负荷和/或轻负荷运转持续进行、阀下游侧doc(6)沉积有由未燃烧燃料、pm构成的未燃烧沉积物、该催化功能下降的情况下，如图2所例示，在dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)成立的情况下，通过使排气节流阀(5)的开度减小以及后喷射，使排出气体(9)升温，未燃烧沉积物被气化或燃烧，能够在dpf(7)再生时恢复图1例示的阀下游侧doc(6)的下降了的催化功能。另外，由于作为白烟的原因的未燃烧沉积物不存在，因此也能够抑制白烟产生。
23.《效果4》排出气体(9)的升温效率高。
24.与不同于本发动机的构造、即排气节流阀配置于比dpf更靠排气下游侧的情况相比，在本发动机中，如图1所例示的那样，排气节流阀(5)配置于比dpf(7)更靠排气上游侧的位置，因此排气节流阀(5)的排气上游侧的排气路径(4)的容积变小，通过排气节流阀(5)的开度减小，阀上游侧排气压(p0)迅速地升压，排出气体(9)的升温效率较高。
25.《效果5》排气节流阀(5)的阀鸣声音不易排出到排气路径外。
26.在本发动机中，如图1所例示，由于在排气节流阀(5)的排气下游侧配置有阀下游侧doc(6)和dpf(7)，因此排气节流阀(5)的阀鸣声音不易排出到排气路径(4)外。
附图说明
27.图1是本发明的实施方式的柴油发动机的示意图。
28.图2是图1的发动机的dpf的再生处理的流程图。
29.图3是图1的发动机的阀下游侧doc的催化功能恢复处理的流程图。
30.图4是图1的发动机的阀上游侧doc的催化功能恢复处理的流程图。
31.图5是用于对图1的发动机的阀上游侧排气压(p0)进行运算的关系式，式1是排出气体(9)的质量流量(g)和阀上游侧排气压(p0)等的关系式，式2是排出气体(9)的质量流量(g)和排出气体(9)的体积流量(v)等的关系式，式3是排出气体的体积流量(v)、排出气体的质量流量(g)和燃料喷射量(q)等的关系式，式4是阀下游侧排气压(p1)、大气压(p3)和dpf(7)的出入口之间的压差(δp)的关系式。
具体实施方式
32.图1～图5是说明本发明的实施方式所涉及的柴油发动机的图，在该实施方式中对共轨式的立式直列多缸柴油发动机进行说明。
33.本发动机的结构如下。
34.如图1所示，将曲轴(21)的架设方向设为前后方向，将配置有飞轮(22)的一侧设为后侧，将后侧的相反侧设为前侧，将与前后方向正交的发动机宽度方向设为横向。
35.如图1所示，本发动机具备组装于气缸盖(23)的横向一侧的进气歧管(24)和组装于气缸盖(23)的横向另一侧的排气歧管(25)。
36.如图1所示，本发动机具备电子控制装置(8)。
37.电子控制装置(8)是发动机ecu。发动机ecu是电子控制单元的简称，是微型计算机。
38.如图1所示，本发动机具备排气装置。
39.排气装置具备：排气歧管(25)、与排气歧管(25)连接的增压器(26)的排气涡轮(26a)、以及从排气涡轮(26a)的排气出口(26b)导出的排气导出通路(26c)。
40.如图1所示，本发动机具备进气装置。
41.进气装置具备：增压器(26)的压缩机(26d)；进气流量传感器(16)，设置在压缩机(26d)的进气入口(26e)的进气上游侧；中间冷却器(28)，配置在压缩机(26d)的增压气体出口(26f)与进气歧管(24)之间；进气节流阀(11)，配置在中间冷却器(28)与进气歧管(24)之间；egr冷却器(30)，配置在排气歧管(25)与进气歧管(24)之间；以及egr阀(31)，配置在egr冷却器(30)与进气歧管(24)之间。egr是排气回流的简称。
42.进气节流阀(11)和egr阀(31)都是电动式开闭阀，进气节流阀(11)和egr阀(31)经由电子控制装置(8)与电源(29)电连接。进气流量传感器(16)具有进气温度传感器，并与电子控制装置(8)电连接。电源(29)是电池。
43.如图1所示，本发动机具备共轨式的燃料喷射装置(3)。
44.该燃料喷射装置(3)具备：设置于各燃烧室(1)的燃料喷射阀(34)；对从燃料喷射阀(34)喷射的燃料进行蓄压的共轨(35)；以及从燃料箱(36)向共轨(35)压送燃料的燃料供给泵(37)。
45.燃料喷射阀(34)具备电磁式开闭阀，燃料供给泵(37)具备电动式调压阀，燃料喷射阀(34)和燃料供给泵(37)经由电子控制装置(8)与电源(29)电连接。
46.如图1所示，本发动机具备调速装置。
47.调速装置具备：油门传感器(39)，检测设定发动机的目标转速的油门杆(38)的设定位置；以及实际转速传感器(40)，检测发动机的实际转速，这些传感器(39)(40)与电子控制装置(8)电连接。
48.如图1所示，本发动机具备启动装置。
49.启动装置具备起动电机(41)和键控开关(42)，起动电机(41)和键控开关(42)经由电子控制装置(8)与电源(29)电连接。键控开关(42)具备off(断开)位置、on(接通)位置和起动位置。
50.电子控制装置(8)构成为进行如下的运转控制。
51.为了减小发动机的目标转速和实际转速的转速偏差，设定来自燃料喷射阀(34)的燃料喷射量、喷射定时，减小由负荷变动引起的发动机的转速变动。
52.根据发动机的转速、负荷、进气量和进气温度，调节进气节流阀(11)和egr阀(31)的开度，并调节进气量、egr率。
53.当使键控开关(42)到达起动位置时，驱动起动电机(41)，进行发动机的启动。当使
键控开关(42)到达on位置时，通过从电源(29)向发动机各部的通电，维持发动机运转状态，当使键控开关(42)到达off位置时，来自燃料喷射阀(34)的燃料喷射停止，发动机停止。
54.本发动机具备排气处理装置。
55.如图1所示，排气处理装置具备：向燃烧室(1)喷射燃料(2)的燃料喷射装置(3)、配置于排气路径(4)的排气节流阀(5)、配置于排气节流阀(5)的排气下游侧的阀下游侧doc(6)、配置于阀下游侧doc(6)的排气下游侧的dpf(7)、控制排气节流阀(5)的开度和燃料喷射装置(3)的燃料喷射的电子控制装置(8)。
56.与不同于本发动机的结构、即排气节流阀(5)配置在比dpf(7)更靠排气下游侧的情况相比，在本发动机中，如图1所示，排气节流阀(5)配置在比dpf(7)更靠排气上游侧的位置，因此排气节流阀(5)的排气上游侧的排气路径(4)的容积变小，通过排气节流阀(5)的开度减小，阀上游侧排气压(p0)迅速地升压，排出气体(9)的升温效率较高。
57.另外，在本发动机中，如图1所示，由于在排气节流阀(5)的排气下游侧配置有阀下游侧doc(6)和dpf(7)，因此排气节流阀(5)的阀鸣声音不易排出到排气路径(4)外。
58.对上述各要素进行说明。
59.图1所示的燃烧室(1)形成在气缸内。燃料(2)是轻油。排气节流阀(5)是电动式开闭阀，经由电子控制装置(8)与电源(29)电连接。doc是柴油氧化催化剂的简称，是在陶瓷蜂窝状载体上承载有铂、钯等氧化催化成分的流通(flow through)式，对排出气体(9)中的co(一氧化碳)和no(一氧化氮)进行氧化。dpf是柴油颗粒过滤器的简称，是交替地堵塞陶瓷蜂窝的相邻的单元的出入口的壁流(wall through)式，捕捉排出气体(9)中的pm。pm是颗粒物的简称。
60.阀下游侧doc(6)和dpf(7)分别被收纳在配置于排气路径(4)的中途的排气处理箱(4a)的排气上游侧和下游侧。
61.该dpf系统利用dpf(7)捕捉排出气体(9)中的pm，利用在阀下游侧doc(6)将排出气体(9)中的no(一氧化氮)氧化而得到的no2(二氧化氮)，在比较低的温度下连续地氧化燃烧沉积在dpf(7)的pm，并且通过阀下游侧doc(6)使通过共轨式的燃料喷射装置(3)的再喷射供给到排出气体(9)的未燃燃料进行催化燃烧，在比较高的温度下燃烧沉积在dpf(7)的pm，从而再生dpf(7)。
62.本排气处理装置为了进行dpf(7)的再生处理而具备以下结构。
63.如图2所示，构成为在沉积了pm的dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)成立的情况下，然后进行排气节流阀(5)的开度减小控制(s2)，在排出气体(9)为规定的后喷射允许温度(ta)以上的温度的情况下，然后开始后喷射控制(s5)，在通过后喷射燃料的燃烧使排出气体(9)为规定的再喷射允许温度(tp)以上的温度的情况下，然后开始再喷射控制(s7)，通过利用在图1所示的阀下游侧doc(6)的再喷射燃料的催化燃烧而升温了的排出气体(9)来燃烧沉积在dpf(7)的pm。
64.本发动机具有以下优点。
65.如图2所示，在dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)成立之后，发生由排气节流阀(5)的开度减小引起的背压的上升以及后喷射燃料的燃烧，因此与进气节流阀的情况相比，排出气体(9)的升温效率高，即使在排出气体温度低的无负荷和/或轻负荷运转时，也使图1所示的阀下游侧doc(6)被激活，通过再喷射能够再生dpf(7)。
66.另外，在本发动机中，由于通过后喷射燃料的燃烧使排出气体(9)升温，因此图1所示的排气节流阀(5)的开度减小的程度较小即可，背压引起的输出损失较小，能够提高发动机输出。
67.在本发动机中，即使在排出气体温度低的无负荷和/或轻负荷运转持续进行、在阀下游侧doc(6)沉积由未燃烧燃料、pm构成的未燃烧沉积物、其催化功能下降的情况下，如图2所示，在dpf(7)的再生开始条件(s1)成立的情况下，通过排气节流阀(5)的开度减小以及后喷射，使排出气体(9)升温，未燃烧沉积物被气化或燃烧，能够在dpf(7)再生时恢复图1所示的阀下游侧doc(6)的下降了的催化功能。
68.对dpf(7)的再生的情况下的各要素进行说明。
69.如图2所示，dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)在沉积在dpf(7)的pm沉积量推定值(apm)为dpf(7)的再生处理的开始判定值(rsj)以上的情况下成立。作为pm沉积量推定值(apm)，例如存在基于图1所示的dpf(7)的出入口之间的压差(δp)由pm沉积量推定值运算装置(32)推定的方法等。pm沉积量推定值运算装置(32)由电子控制装置(8)的运算部构成。
70.从燃料喷射装置(3)在一个燃烧循环中进行的喷射的种类有预喷射(引燃喷射)、主喷射、后喷射和再喷射。
71.在4冲程发动机中，一个燃烧循环由进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程构成。
72.预喷射(引燃喷射)是用于抑制主喷射燃料的点火延迟的喷射，在进气冲程或压缩冲程开始。
73.主喷射是用于得到输出的主要的喷射，在压缩上死点前开始。
74.后喷射是用于使排出气体(9)升温的喷射，在主喷射之后，在膨胀冲程中开始。
75.再喷射是用于使排出气体(9)升温的喷射，在后喷射之后，在膨胀冲程中开始。再喷射也可以在排气冲程中开始。
76.在图2所示的dpf(7)的再生处理的情况下，后喷射以如下方式设定。
77.后喷射允许温度(ta)被设定为150℃以上、700℃以下。
78.在后喷射控制中，图1所示的阀下游侧doc(6)的入口侧排气温度(t1)被设定为400℃以上、700℃以下。
79.后喷射允许温度(ta)是由阀上游侧排气温度传感器(19)检测到的关于阀上游侧排气温度(t0)的判定温度，阀上游侧排气温度(t0)由阀上游侧排气温度传感器(19)检测，并通过由电子控制装置(8)的喷射定时、燃料喷射量的调节来控制。
80.阀下游侧doc(6)的入口侧排气温度(t1)根据阀上游侧排气温度传感器(19)检测到的阀上游侧排气温度(t0)来推定，并通过由电子控制装置(8)的喷射定时、燃料喷射量的调节来控制。
81.在后喷射中，在膨胀冲程中开始向燃烧室(1)内喷射的后喷射燃料通过排出气体(9)的热量燃烧，即使在无负荷和低负荷运转而排出气体(9)的温度较低的情况下，排出气体(9)也可以升温至使沉积在阀下游侧doc(6)的未燃烧沉积物气化或燃烧的温度，使因未燃烧沉积物而下降了的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复，并且使阀下游侧doc(6)被激活。
82.在图2所示的dpf(7)的再生处理的情况下，再喷射以如下方式设定。
83.再喷射允许温度(tp)被设定为200℃以上、700℃以下。
84.再喷射允许温度(tp)被设定为比后喷射允许温度(ta)高的温度。
85.在再喷射控制中，将阀下游侧doc(6)的入口侧排气温度(t1)维持在400℃以上、700℃以下，并且将dpf(7)的入口侧排气温度(t2)维持在550℃以上、700℃以下。特别是，为了防止沉积的pm的异常燃烧，dpf(7)的入口侧排气温度(t2)优选被设定在700℃以下。
86.再喷射允许温度(tp)是由阀上游侧排气温度传感器(19)检测到的关于阀上游侧排气温度(t0)的判定温度，阀上游侧排气温度(t0)由阀上游侧排气温度传感器(19)检测，并由电子控制装置(8)控制。
87.阀下游侧doc(6)的入口侧排气温度(t1)根据阀上游侧排气温度传感器(19)检测的阀上游侧排气温度(t0)，通过由电子控制装置(8)的喷射定时、燃料喷射量的调节来控制。
88.dpf(7)的入口侧排气温度(t2)由dpf入口侧排气温度传感器(27)检测，并通过由电子控制装置(8)的喷射定时、燃料喷射量的调节来控制。
89.需要说明的是，在由dpf出口侧排气温度传感器33检测到的dpf出口侧排气温度(t3)为规定的上限温度以上的温度的情况下，通过电子控制装置(8)的控制使后喷射、再喷射紧急停止。
90.在再喷射中，在膨胀冲程或排气冲程中开始向燃烧室内喷射的再喷射燃料通过阀下游侧doc(6)催化燃烧，使排出气体(9)升温，积存在dpf(7)中的pm被燃烧掉。
91.如图1所示，本发动机构成为具备配置在进气路径(10)的进气节流阀(11)，进气节流阀(11)的开度由电子控制装置(8)，构成为在图2所示的dpf(7)的再生处理或图3所示的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理中，在dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)成立之后或者阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的开始条件(13)成立之后进行排气节流阀(5)的开度减小控制(s2)(s15)并且进行进气节流阀(11)的开度减小控制(s2)(s15)。
92.因此，在本发动机中，由于与排气节流一起进行进气节流，因此通过进气量的减少，排出气体(9)的升温效率提高。
93.在本发动机中，如图2或图3所示，构成为在进行排气节流阀(5)的开度减小控制(s2)(s15)之后，在阀上游侧排气压(p0)超过规定的压力上限值(pmax)的情况下，然后进行排气节流阀(5)的开度增大控制(s4
‑
2)(s17
‑
2)。
94.因此，在本发动机中，由于抑制了阀上游侧排气压(p0)的过度的升压，因此排气节流阀(5)或其上游侧的部件不易因其加压而发生故障。
95.压力上限值(pmax)由图1所示的排气节流阀(5)、egr阀(31)、增压器(26)等的规格或排气路径(4)的配管的气密性等决定。
96.排气节流阀(5)配置在排气路径(4)的中途。
97.在本发动机中，如图1所示，具备阀上游侧排气压(p0)的运算装置(12)，如图5所示，构成为阀上游侧排气压(p0)根据排出气体(9)的质量流量(g)、阀上游侧排气温度(t0)和阀下游侧排气压(p1)通过运算而算出。阀上游侧排气压(p0)的运算装置(12)由电子控制装置(8)的运算部构成。
98.在本发动机中，如图5所示，能够根据排出气体(9)的质量流量(g)等通过运算来高精度地算出阀上游侧排气压(p0)，因此能够提高图1所示的排气节流阀(5)的控制精度。
99.在本发动机中，阀上游侧排气压(p0)也可以由配置在排气节流阀(5)的排气上游
侧的排气压传感器来检测。在该情况下，能够迅速地检测阀上游侧排气压(p0)，因此能够提高图1所示的排气节流阀(5)的控制精度。
100.在通过运算算出阀上游侧排气压(p0)的情况下，能够使用以下的关系式。
101.阀上游侧排气压(p0)能够通过图5的式1根据排出气体(9)的质量流量(g)、阀上游侧排气温度(t0)和阀下游侧排气压(p1)通过运算而算出。
102.排出气体(9)的质量流量(g)能够通过图5的式2根据排出气体(9)的密度(ρ0)和排出气体(9)的体积流量(v)通过运算而算出。
103.排出气体(9)的体积流量(v)能够通过图5的式3根据排出气体(9)的质量流量(g)和燃料喷射量(q)等通过运算而算出。
104.燃料喷射量(q)是每1秒的预喷射(引燃喷射)、主喷射、后喷射和再喷射相加后的燃料喷射量。
105.需要说明的是，能够使用进气流量作为排气流量的代用值，因此，也可以将由进气流量传感器(16)计量出的进气流量视为排出气体(9)的体积流量(v)并进行式2的运算，从而代替图5的式3的精密的排出气体(9)的体积流量(v)的运算。
106.在本发动机中，如图1所示，具备：检测dpf(7)的出入口之间的压差(δp)的压差传感器(13)；检测大气压(p3)的大气压传感器(14)，如图5的式4所示，构成为阀下游侧排气压(p1)根据dpf(7)的出入口之间的压差(δp)和大气压(p3)通过运算而算出。
107.在本发动机中，如图5所示，能够根据dpf(7)的出入口之间的压差(δp)和大气压(p3)通过运算高精度地算出阀下游侧排气压(p1)，因此能够提高图1所示的排气节流阀(5)的控制精度。
108.在本发动机中，也可以利用配置于排气节流阀(5)的排气下游侧的排气压传感器来检测阀下游侧排气压(p1)。在该情况下，能够迅速地检测阀下游侧排气压(p1)，因此能够提高图1所示的排气节流阀(5)的控制精度。
109.在本发动机中，如图1所示，具备阀上游侧排气温度传感器(19)，如图5所示，由此检测出的阀上游侧排气温度(t0)用于阀上游侧排气压(p0)的运算，并且如图2所示，还用于后喷射允许温度(ta)和再喷射允许温度(tp)之间的温度比较判定。
110.在本发动机中，使用由单一的阀上游侧排气温度传感器(19)检测出的阀上游侧排气温度(t0)，进行上述运算和比较判定，因此能够减少传感器的数量。
111.在本发动机中，也可以利用向排气节流阀(5)的排气上游侧排出气体的排气压传感器来检测阀上游侧排气压(p0)，在后喷射允许温度(ta)的比较判定中使用阀上游侧排气温度传感器(19)的检测温度，在再喷射允许温度(tp)的比较判定中使用阀下游侧排气温度传感器的检测温度。在该情况下，能够迅速地进行阀上游侧排气压(p0)的检测、后喷射允许温度(ta)的比较判定、再喷射允许温度(tp)的比较判定。
112.在本发动机中，如图1所示，具备配置在排气节流阀(5)的排气上游侧的阀上游侧doc(17)。
113.在本发动机中，即使在无负荷和/或持续运转、阀下游侧doc(6)沉积由未燃烧燃料、pm构成的未燃烧沉积物，阀下游侧doc(6)的催化功能下降的情况下，如图2所示，在dpf(7)的再生处理的开始条件(s1)成立的情况下，此后通过后喷射和再喷射，后喷射燃料、再喷射燃料在阀上游侧doc(17)被催化燃烧，排出气体(9)大幅升温，因此未燃烧沉积物迅速
地气化或燃烧，能够在dpf(7)再生时恢复图1所示的阀下游侧doc(6)的下降了的催化功能。
114.阀上游侧doc(17)收纳在配置于排气路径(4)的中途的阀上游侧doc壳体(4b)内。阀上游侧排气温度传感器(19)配置在阀上游侧doc17与排气节流阀(5)之间。
115.在本发动机中，如图1所示，在阀上游侧doc(17)与阀下游侧doc(6)中，使用在单元内通过排出气体(9)的蜂窝状载体上承载有催化成分的流通式的氧化催化剂。
116.因此，在本发动机中，如图1所示，在阀上游侧doc(17)与阀下游侧doc(6)中使用了流通式的氧化催化剂，因此背压引起的输出损失小，能够提高发动机输出。
117.在本发动机中，如图1所示，阀上游侧doc(17)的直径形成为比阀下游侧doc(6)的直径小。
118.因此，在发动机中，通过阀上游侧doc(17)的单元的排出气体(9)的通过速度比通过阀下游侧doc(6)的单元的排出气体(9)的通过速度快，因此在阀上游侧doc(17)中不易沉积由未燃烧燃料、pm构成的未燃烧沉积物。
119.在本发动机中，如图1所示，阀上游侧doc(17)的(整个区域的)单元密度形成为比阀下游侧doc(6)的单元密度大。
120.因此，在本发动机中，如图1所示，通过阀上游侧doc(17)的单元的排出气体(9)的通过速度比通过阀下游侧doc(6)的单元的排出气体(9)的通过速度快，因此在阀上游侧doc(17)中不易沉积由未燃烧燃料、pm构成的未燃烧沉积物。
121.如图3所示，本排气处理装置构成为进行阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理，构成为在阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理中，在基于由未燃燃料和pm构成的未燃烧沉积物的沉积而功能下降了的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的开始条件(s13)成立之后进行排气节流阀(5)的开度减小控制(s15)，在排出气体(9)为规定的后喷射允许温度(ta)以上的温度之后开始后喷射控制(s18)，通过利用后喷射燃料的燃烧而升温了的排出气体(9)使沉积在阀下游侧doc(6)的未燃烧沉积物气化或燃烧。
122.在本发动机中，即使不是dpf再生时，如图3所示，在阀下游侧doc(7)的催化功能恢复的开始条件(s13)成立后，通过排气节流阀的开度减小、后喷射，使排气升温，未燃烧沉积物被气化或燃烧，在dpf(7)再生前，图1所示的阀下游侧doc(6)的下降了的催化功能被恢复，催化功能不易继续下降。另外，由于作为白烟的原因的未燃烧沉积物不存在，因此也抑制白烟的产生。
123.如图3所示，阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的开始条件(s13)在无负荷和轻负荷的运转时间的累计值(tl)为规定的催化功能恢复处理的开始判定值(isj)以上的情况下成立。基于阀上游侧排气温度(t0)在无负荷和轻负荷运转的判定温度(lj)以下的情况，无负荷和轻负荷的运转时间的累计值(tl)由图1所示的运转时间累计装置(18)算出。运转时间累计装置(18)由电子控制装置(8)的运算部构成。
124.在图3所示的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的情况下，后喷射以如下方式设定。
125.后喷射允许温度(ta)被设定为150℃以上、700℃以下。
126.在后喷射控制中，图1所示的阀下游侧doc(6)的入口侧排气温度(t1)被设定为180℃以上、700℃以下。
127.在后喷射中，在膨胀冲程中被喷射到燃烧室内的后喷射燃料通过排出气体(9)的
热量燃烧，即使在无负荷和低负荷运转而排出气体(9)的温度较低的情况下，排出气体(9)也会升温至使沉积在阀下游侧doc(6)的未燃烧沉积物气化或燃烧的温度，恢复因未燃烧沉积物而下降了的阀下游侧doc(6)的催化功能，催化功能不易继续下降。
128.在本发动机中，如图1所示，具备对无负荷和/或轻负荷运转的运转时间进行累计的运转时间累计装置(18)，如图3所示，构成为在无负荷和/或轻负荷的运转时间的累计值(tl)达到规定的催化功能恢复处理的开始判定值(isj)的情况下，阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的开始条件(s13)成立。
129.因此，在本发动机中，能够在阀下游侧doc(6)的催化功能的下降的概率高的时期，开始催化功能的改善，因此能够避免不必要的排气节流和后喷射。
130.如图1所示，构成为具备配置于排气节流阀(5)的排气上游侧的阀上游侧doc(17)，如图4所示，进行阀上游侧doc(17)的催化功能功能恢复处理，在阀上游侧doc(17)的催化功能功能恢复处理中，在基于由未燃燃料和pm构成的未燃烧沉积物的沉积而功能下降了的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的开始条件(s13)成立之后进行排气节流阀(5)的开度减小控制(s15)，在排出气体(9)为规定的后喷射允许温度(ta)以上的温度之后开始后喷射控制(s18)，在通过后喷射燃料的燃烧使排出气体(9)为规定的再喷射允许温度(tp)以上的温度之后开始再喷射控制(s18
‑
3)，通过后喷射燃料的燃烧热量使再喷射燃料燃烧，通过图1所示的升温了的排出气体(9)的热量，使沉积在阀上游侧doc(17)的未燃烧沉积物气化或燃烧。
131.在本发动机中，即使是排气温度低的无负荷和/或持续轻负荷运转、在图1所示阀上游侧doc(17)沉积由未燃烧燃料、pm构成的未燃烧沉积物、其催化功能下降的情况下，如图4所示，在阀上游侧doc(17)的催化功能恢复的开始条件(s13)成立的情况下，也可以通过图1所示的排气节流阀(5)的开度减小、后喷射和再喷射的燃烧使排出气体(9)升温，通过该排出气体(9)的热量使未燃烧沉积物气化或燃烧，在dpf(7)再生前恢复阀上游侧doc(17)的下降了的催化功能，催化功能不易继续下降。因此，即使在无负荷和/或轻负荷运转继续时，也能够使dpf(7)再生。另外，由于作为白烟的原因的未燃烧沉积物不存在，因此也能够抑制白烟产生。
132.在本发动机中，通过后喷射燃料的燃烧使图1所示的排出气体(9)升温，因此排气节流阀(5)的开度减小的程度较小即可，背压引起的输出损失较小，能够提高发动机输出。
133.如图1所示，本发动机具备对无负荷和/或轻负荷运转的运转时间进行累计的运转时间累计装置(18)，如图4所示，构成为在无负荷和/或轻负荷的运转时间的累计值(tl)达到规定的催化功能恢复处理的开始判定值(isj)的情况下，阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理的开始条件(s13)成立。
134.因此，在本发动机中，能够在图1所示的阀上游侧doc(17)的催化功能的下降的概率较高的状况下开始催化功能恢复处理，因此能够避免不必要的排气节流、后喷射和再喷射。
135.图4所示的阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理的开始条件(s13)不限于无负荷和/或轻负荷的运转时间的累计值(tl)达到规定的催化功能恢复处理的开始判定值(isj)的情况，也可以是在图1所示的阀上游侧排气压(p0)、图1所示的dpf(7)的再生处理次数达到规定的催化功能恢复处理的开始判定值的情况下成立。
136.在本发动机中，无论在任何情况下，都能够在未燃烧沉积物导致的阀上游侧doc(17)的催化功能的下降的概率较高的状况下开始催化功能恢复处理，因此能够避免不必要的排气节流、后喷射和再喷射。
137.在将dpf(7)的再生处理作为开始条件(s13)的情况下，通过电子控制装置(8)对再生处理次数进行计数，在再生处理的计数达到规定的值(例如5次)的情况下，使开始条件(s13)成立，当催化功能恢复处理结束时，则将再生处理的计数重置为0。
138.在图2所示的dpf(7)的再生处理的情况下，与图4所示的阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理的情况相比，dpf(7)的入口侧排气温度(t2)被设置得较高。
139.在本发动机中，在dpf(7)的再生处理的情况下，由于dpf(7)的入口侧排气温度(t2)变高，因此能够可靠地进行dpf(7)的再生。
140.在图2所示的dpf(7)的再生处理的情况下，与图4所示的阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理的情况相比，后喷射燃料的喷射量被设置得较少。
141.在本发动机中，在dpf(7)再生处理的情况下，后喷射燃料的喷射量少，因此其燃烧热量和通过其燃烧热量燃烧的再喷射燃料也少，较多的再喷射燃料穿过阀上游侧doc(17)，在阀下游侧doc(6)催化燃烧，使dpf(7)的入口侧排气温度(t2)变高。因此，能够可靠地进行dpf(7)的再生。
142.另外，在阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理的情况下，后喷射燃料多，因此，通过其燃烧热量，在阀上游侧doc(17)的上游侧使较多的再喷射燃料燃烧，并且通过其燃烧热量使沉积在阀上游侧doc(17)的未燃烧沉积物气化或者燃烧。因此，能够可靠地进行阀上游侧doc(17)的催化功能恢复。
143.在图2所示的dpf(7)的再生处理的情况下，与图4所示的阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理的情况相比，再喷射燃料的喷射量被设置得较多。
144.在本发动机中，在dpf(7)再生处理的情况中，再喷射燃料的喷射量较多，因此，较多的再喷射燃料穿过图1所示的阀上游侧doc(17)，在阀下游侧doc(6)催化燃烧，使dpf(7)的入口侧排气温度(t2)变高。因此，能够可靠地进行dpf(7)的再生。
145.在本发动机中，由图1所示的电子控制装置(8)进行的dpf(7)的再生处理的流程如下。
146.如图2所示，在步骤(s1)中，判定是否满足dpf(7)的再生处理的开始条件。具体而言，判别dpf(7)的pm沉积量推定值(apm)是否是dpf(7)的再生处理的开始判定值(rsj)以上的值。dpf(7)的pm沉积量推定值(apm)基于图1所示的dpf(7)的出入口之间的压差(δp)由pm沉积量推定值运算装置(32)算出。pm沉积量推定值运算装置(32)由电子控制装置(8)的运算部构成。dpf(7)的pm沉积量推定值(apm)也可以通过除基于压差(δp)的计算以外的方法而算出。
147.如图2所示，重复进行步骤(s1)的判定，直到是肯定为止，在判定为是肯定的的情况下，进入步骤(s2)。
148.如图2所示，在步骤(s2)中，进行进气节流阀(11)的开度减小控制和排气节流阀(5)的开度减小控制，进入步骤(s3)。
149.步骤(s2)的进气节流阀(11)、排气节流阀(5)的开度减小控制通过由电子控制装置(8)控制驱动进气节流阀(11)的促动器(11a)和驱动排气节流阀(5)的促动器(5a)来进
行。
150.如图2所示，在步骤(s3)中，判定阀上游侧排气压(p0)是否为压力上限值(pmax)以下，在判定为是肯定的情况下，进入步骤(s4
‑
1)。
151.在步骤(s4
‑
1)中，判定阀上游侧排气温度(t0)是否在后喷射允许温度(ta)以上，在判定为是肯定的情况下，进入步骤(s5)。
152.在步骤(s5)中，开始后喷射控制，进入步骤(s6)。
153.另外，在步骤(s3)中的判定为是否定的情况下，进入步骤(s4
‑
2)，进行排气节流阀(5)的开度增大控制，进入步骤(s4
‑
1)。
154.步骤(s4
‑
2)的排气节流阀(5)的开度增大控制通过由电子控制装置(8)控制驱动排气节流阀(5)的促动器(5a)来进行。
155.在步骤(s4
‑
1)中的判定为是否定的情况下，返回步骤(s3)。
156.在步骤(s6)中，判定阀上游侧排气温度(t0)是否在再喷射允许温度(tp)以上。重复步骤(s6)的判定直到是肯定为止，若判定为是肯定的，则进入步骤(s7)。
157.在步骤(s7)中，开始再喷射控制，进入步骤(s8)。
158.在步骤(s8)中，判定是否满足dpf(7)的再生处理的结束条件。具体而言，将dpf(7)的pm沉积量推定值(apm)是在dpf(7)的再生处理的结束判定值(rej)以下的值作为结束条件，在步骤(s8)中，判定该结束条件是否是肯定的。
159.步骤(s8)的判定重复进行直到是肯定为止，在判定为是肯定的情况下，进入步骤(s9)。
160.在步骤(s9)中，再喷射控制结束，并且后喷射控制也结束，进入步骤(s10)。
161.在步骤(s10)中，进气节流阀(11)被重置为全开，并且排气节流阀(5)也被重置为全开，返回步骤(s1)。
162.另外，步骤(s8)的dpf(7)的pm沉积量推定值(apm)基于dpf(7)的出入口之间的压差(δp)由pm沉积量推定值运算装置(32)算出。
163.步骤(s8)的dpf(7)的再生处理的结束条件也可以是图1所示的dpf(7)的入口侧排气温度(t2)为规定的dpf(7)再生处理温度以上的值维持规定时间。
164.在本发动机中，图1所示的电子控制装置(8)进行的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的流程如下。
165.如图3所示，在步骤(s11)中，判定阀下游侧doc(6)的入口侧排气温度(t1)是否是在无负荷和轻负荷运转的判定温度(lj)以下的值。重复步骤(s11)的判定，直到是肯定为止，若判定为是肯定的，则进入步骤(s12)。
166.在步骤(s11)中，也可以判定阀下游侧doc(6)的入口侧排气温度(t1)是否是在无负荷或轻负荷运转的判定温度(lj)以下的值。
167.在步骤(s12)中，累计无负荷和轻负荷运转时间，进入步骤(s13)。
168.在步骤(s13)中，判定是否满足催化功能恢复处理的开始条件。具体而言，判定无负荷和轻负荷的运转时间的累计值(tl)是否是在催化功能恢复处理的开始判定值(isj)以上的值，在判定为是肯定的情况下进入步骤(s14)。在步骤(s13)中判定为是否定的情况下，返回步骤(s11)。
169.在步骤(s14)中，将在步骤(s12)中累计的无负荷和轻负荷的运转时间的累计值
(tl)重置为0，开始此后进行的催化功能恢复处理时间的累计，进入步骤(s15)。
170.在步骤(s15)中，进行进气节流阀(11)的开度减小控制和排气节流阀(5)的开度减小控制，进入步骤(s16)。
171.步骤(s15)的进气节流阀(11)、排气节流阀(5)的开度减小控制与上述步骤(s2)的情况同样地进行。
172.在步骤(s16)中，判定阀上游侧排气压(p0)是否为压力上限值(pmax)以下，在判定为是肯定的情况下，进入步骤(s17
‑
1)。
173.在步骤(s17
‑
1)中，判定阀上游侧排气温度(t0)是否在后喷射允许温度(ta)以上，在判定为是肯定的情况下，进入步骤(s18)。
174.在步骤(s18)中，开始后喷射控制，进入步骤(s19)。
175.在步骤(s16)中的判定为是否定的情况下，进入步骤(s17
‑
2)，进行排气节流阀(5)的开度增大控制，进入步骤(s17
‑
1)。
176.在步骤(s17
‑
1)中的排气节流阀(5)的开度减小控制与上述步骤(s4
‑
2)的情况同样地进行。
177.在步骤(s17
‑
1)中的判定为是否定的情况下，返回步骤(s16)。
178.在步骤(s19)中，判定是否满足催化功能恢复处理的结束条件。具体而言，将催化功能恢复处理时间的累计值(ti)为催化功能恢复处理的结束判定值(iej)以上的值作为结束条件，在步骤(s19)中，判定是否满足了该结束条件。
179.步骤(s19)的判定重复进行直到是肯定为止，在判定为是肯定的情况下，进入步骤(s20)。
180.在步骤s20中，结束后喷射控制，进入步骤(s21)。
181.在步骤(s21)中，进气节流阀(11)被重置为全开，排气节流阀(5)也被重置为全开，将步骤(s14)以下的催化功能恢复处理时间的累计的累计值(ti)重置为0，返回步骤(s11)。需要说明的是，步骤(s14)以上的无负荷和轻负荷的运转时间的累计值(tl)重置为0也可以不在步骤(s14)中进行，而是在步骤(s21)中进行。
182.在本发动机中，图4所示的电子控制装置(8)的阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理的流程与图3所示的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理的流程几乎一致。
183.与图3的流程的不同点在于，在步骤(s18)之后设定步骤(s18
‑
2)和步骤(s18
‑
3)，步骤(s19)之后设定与步骤(s20)类似的步骤(s20’)而非步骤(s20)。
184.即，在步骤(s18)中，若开始后喷射控制，则进入步骤(s18
‑
2)。
185.在步骤(s18
‑
2)中，判定阀上游侧排气温度(t0)是否在再喷射允许温度(tp)以上。进行判定直到步骤(s18
‑
2)的判定是肯定为止，若判定是肯定的则进入步骤(s18
‑
3)。
186.在步骤(s18
‑
3)中，开始再喷射控制，进入步骤(s19)。
187.在步骤(s19)中，若判定为满足催化功能恢复处理的结束条件，则进入步骤(s20’)。
188.在步骤(s20’)中，结束再喷射控制和后喷射控制，进入步骤(s21)。
189.图2～图4所示的各处理是各自独立执行的而非同时执行的。在开始任一处理的情况下，在该处理结束之前不开始除该处理以外的处理。另外，图3的阀下游侧doc(6)的催化功能恢复处理与图4的阀上游侧doc(17)的催化功能恢复处理可以每回交替地进行1次，也
可以交替地前者进行1次并且后者进行多次(例如，2次或3次)，还可以交替地前者进行多次(例如，2次或3次)并且后者进行1次。
190.附图标记说明
191.(1)
…
燃烧室、(2)
…
燃料、(3)
…
燃料喷射装置、(4)
…
排气路径、(5)
…
排气节流阀、(6)
…
阀下游侧doc、(7)
…
dpf、(8)
…
电子控制装置、(9)
…
排出气体、(10)
…
进气路径、(11)
…
进气节流阀、(12)
…
阀上游侧排气压的运算装置、(13)
…
压差传感器、(14)
…
大气压传感器、(15)
…
排气流量的运算装置、(16)
…
进气流量传感器、(17)
…
阀上游侧doc、(18)
…
运转时间累计装置、(19)
…
阀上游侧排气温度传感器、(20)
…
进气处、(s1)
…
dpf的再生处理的开始条件、(s2)
…
排气节流阀的开度减小控制、(s4
‑
2)
…
排气节流阀的开度增大控制、(s5)
…
后喷射控制开始、(s7)
…
再喷射控制开始、(s20)
…
再喷射控制开始、(t0)
…
阀上游侧排气温度、(ta)
…
后喷射允许温度、(tp)
…
再喷射允许温度、(p0)
…
阀上游侧排气压、(pmax)
…
压力上限值、(g)
…
排出气体的质量流量、(p1)
…
阀下游侧排气压、(δp)
…
压差、(p3)
…
大气压。