CN102762826A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机在与涡轮增压器的涡轮机相比靠下游侧的排气通道中具备排气净化用部件。该内燃机的排气净化装置具备加热用气体供给装置（60），所述加热用气体供给装置（60）用于向排气净化用部件（30、32、34）供给加热用气体，并具有：催化剂（62），所述催化剂（62）被设置在涡轮机（38）和排气净化用部件之间的排气通道中，且具有氧化功能；燃料添加单元（64），所述燃料添加单元（64）的位置被设定在该催化剂（62）的上游侧；发热单元（66），所述发热单元（66）的位置被设定在所述催化剂（62）的上游侧。燃料添加单元（64）和发热单元（66）被设置在，与涡轮机（38）和催化剂（62）之间的排气通道连通的腔室（68）中。

Description

内燃机的排气净化装置

技术领域

本发明涉及一种用于对废气进行净化的内燃机的排气净化装置。

背景技术

专利文献1公开了内燃机的排气净化装置的一个示例，该内燃机的排气净化装置包括为了对废气进行净化而被配置在内燃机的排气通道中的排气净化部件。专利文献1的装置在排气通道的排气净化部件的上游侧，具备用于使该排气净化部件再生或升温的燃烧器。该燃烧器具备喷射器、和对将空气混合在从该喷射器喷射出的燃料中而形成的雾状的燃料进行点火的点火装置，并且喷射火焰。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-146700号公报

发明内容

另外，已知一种具备涡轮增压器的内燃机，其被搭载于车辆中。近年来，从节能等的观点出发，期望这种内燃机的缩小化。

在具备涡轮增压器的内燃机中，一般情况下会在涡轮增压器的下游侧配置用于对废气进行净化的排气净化部件。经过了涡轮增压器的涡轮机的废气会到达这种排气净化部件中。但是，由于废气经过涡轮机而导致废气的温度下降，因此在内燃机启动时等，不易将该排气净化部件的温度适当地提升至预定温度。

因此，本发明为鉴于上述这一点而创作的发明，其目的在于，适当地对具备涡轮增压器的内燃机的排气通道中所设置的排气净化部件进行加热。

本发明提供一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机在与涡轮增压器的涡轮机相比靠下游侧的排气通道中具备排气净化用部件。该内燃机的排气净化装置具备加热用气体供给装置，所述加热用气体供给装置用于向排气净化用部件供给加热用气体，并且所述加热用气体供给装置具有：催化剂，所述催化剂被设置在涡轮机和排气净化用部件之间的排气通道中，且具有氧化功能；燃料添加单元，所述燃料添加单元的位置被设定在该催化剂的上游侧；发热单元，所述发热单元的位置被设定在催化剂的上游侧。燃料添加单元和发热单元被设置在，与涡轮机和催化剂之间的排气通道连通的腔室中。

优选为，腔室相对于排气通道被设置为，使腔室的轴线与相对于排气通道的轴线正交的平面成30°以内的角度。

优选为，腔室相对于排气通道将位置设定为，使腔室中的流体沿着从涡轮机流出的废气的漩涡流而流入排气通道中。

此外，还可以具备对腔室、和与涡轮机相比靠上游侧的排气通道进行连接的通道。

优选为，在涡轮机中或者与该涡轮机相比靠上游侧的排气通道中，还具备第二燃料添加单元。此时，优选为，对燃料添加单元的工作和第二燃料添加单元的工作进行控制的控制装置使燃料添加单元的工作正时和第二燃料添加单元的工作正时同步，以使得包括从第二燃料添加单元添加的燃料在内的废气和腔室中的流体在涡轮机和催化剂之间的排气通道中汇合。

附图说明

图1为表示适用了本发明的第一实施方式的内燃机***的概要结构图。

图2为对图1中的内燃机的排气***的一部分进行了放大的放大模式图。

图3为沿图2中的III-III线的剖视图。

图4为用于对图1中的第一燃料添加阀以及第二燃料添加阀的工作进行说明的图。

图5为表示适用了本发明的第二实施方式的内燃机***的概要结构图。

图6为用于对图5中的控制阀的工作进行说明的图。

具体实施方式

根据附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。首先，对第一实施方式进行说明。

在图1中图示了，适用了第一实施方式的内燃机的排气净化装置（以下，称为排气净化装置）的车辆的内燃机***的概要图。内燃机10为，通过从燃料喷射阀12向处于压缩状态的燃烧室直接喷射作为燃料的轻油，从而使其自燃的类型的内燃机、即柴油机。

面向气缸14的燃烧室并且划分形成进气通道16的一部分的进气口，被形成在气缸盖上，并通过进气阀而被打开关闭。在气缸盖上连接有划分形成进气通道16的一部分的进气歧管18，而且在其上游侧连接有同样地划分形成进气通道16的一部分的进气管。为了去除被导入至进气通道16内的空气中的尘埃等，而在进气通道16的上游端侧设置有空气滤清器20。此外，在进气通道16的中途设置有节气门24，所述节气门24通过节气门作动器22而被调节开度。

另一方面，面向气缸14的燃烧室并且划分形成排气通道26的一部分的排气口，被形成在气缸盖上，并通过排气阀而被打开关闭。在气缸盖上连接有划分形成排气通道26的一部分的排气歧管28，而且在其下游侧连接有同样地划分形成排气通道26的一部分的排气管。在排气通道26的中途设置有第一转换器33，所述第一转换器33以直列的方式对第一排气净化用部件（以下，称为第一净化部件）30和第二排气净化用部件（以下，称为第二净化部件）32进行收纳。而且，在与第一转换器33相比靠下游侧的排气通道中设置有第二转换器36，所述第二转换器36对第三排气净化用部件（以下，称为第三净化部件）34进行收纳。

此处，第一净化部件30为氧化催化剂。第一净化部件30例如由负载有铂Pt这种贵金属催化剂的整体式催化剂形成。

此外，第二净化部件32为，用于捕集废气中的颗粒状物质（PM）的微粒过滤器。作为第二净化部件32的微粒过滤器未负载有贵金属催化剂。但是，也可以在微粒过滤器上负载如铂Pt这种贵金属催化剂等。

此外，第三净化部件34为NOx净化用的催化剂，此处为NOx吸留催化剂。在第三净化催化剂34中，在其基体上负载有例如由氧化铝构成的催化剂载体。在催化剂载体的表面上分散并负载有铂Pt等的贵金属催化剂，而且在催化剂载体的表面上形成有NOx吸收剂的层。NOx吸收剂实施NOx吸收放出作用，所述吸收放出作用为，在废气的空燃比过稀时吸留NOx，而当废气中的氧浓度降低时放出所吸留的NOx的作用。这种第三净化部件34在废气的空燃比过稀时吸留NOx，而当废气中的氧浓度降低时、例如废气的空燃比变为过浓时，放出所吸留的NOx并使NOx还原。另外，第三净化部件34也可以为，促进氨与NOx的化学反应（还原反应）的NOx净化用的催化剂。在这种情况下，例如可以在第一转换器33和第二转换器36之间设置用于供给氨的尿素水添加装置。

而且，包括通过废气而被旋转驱动的涡轮机叶轮在内的涡轮机38，被设置在排气通道26的中途。但是，涡轮机38被配置在与第一转换器33相比靠上游侧的排气通道中。与之相对应地，包括压缩机转轮在内的压缩机40被设置在进气通道16的中途，所述压缩机转轮以同轴的方式与涡轮机叶轮连接，并通过涡轮机叶轮的旋转力而进行旋转。即，在内燃机10中设置有涡轮增压器42，所述涡轮增压器42具有：涡轮机38，其提取出排气能量；压缩机40，其通过由涡轮机38提取出的排气能量而向内燃机10进行增压。而且，为了对通过压缩机40而被压缩的空气进行冷却，在与压缩机40相比靠下游侧的进气通道中设置有内部冷却器44。

在内燃机10中设置有废气回流（EGR）装置46，所述废气回流（EGR）装置46将在排气通道26中流动的废气的一部分导入至进气通道16中。EGR装置46具有：划分形成对排气通道26和进气通道16进行连接的EGR通道48的EGR管50、EGR通道48的连通状态调节用的EGR阀52、被回流的废气（EGR气体）冷却用的EGR冷却器54。EGR管50上游侧的一端与排气歧管28连接，该EGR管50下游侧的另一端与进气歧管18连接。EGR阀52被设置在，与EGR冷却器54相比靠下游侧，且其开度通过作动器56而被调节。

另外，在排气通道中设置有加热用气体供给装置60。加热用气体供给装置60被设置为，向排气净化用部件供给加热用气体。加热用气体供给装置60为如下的装置，即，用于生成加热用气体，并将所生成的该加热用气体向下游侧的第一净化部件30、第二净化部件32、第三净化部件34供给，尤其是向第二净化部件32以及第三净化部件34供给，从而维持并促进这些排气净化用部件的暖机或加热以及活化状态。

尤其是，此处，加热用气体供给装置60以使第三净化部件34加热至预定温度区域的温度的方式而进行工作。此外，为了去除被第二净化部件32所捕集的PM，而使加热用气体供给装置60在预定时期内以预定时间而工作。例如，每当内燃机10的累积工作时间超过预定时间时，则使加热用气体供给装置60工作。另外，也可以在第二净化部件的前后的差压达到了预定压力以上时，使加热用气体供给装置60工作。在这种情况下，只需具备用于对第二净化部件34前后的差压进行检测的压力传感器即可。

加热用气体供给装置60具有：氧化促进部件62，其被设置于涡轮机38和排气净化用部件之间的排气通道中；燃料添加阀64，其位置被设定在该氧化促进部件62的上游侧；电热塞66，其位置被设定在氧化促进部件62的上游侧。更具体而言，从上游侧起依次配置有燃料添加阀64、电热塞66以及氧化促进部件62。

氧化促进部件62为，具有氧化功能的催化剂，具体而言为氧化催化剂。氧化促进部件62由负载有例如铂Pt这种贵金属催化剂的整体式催化剂形成。氧化促进部件62具有以不阻碍排气通道26中的废气的流动的方式而被设定的大小以及形状，且通过支承部件（未图示）而被支承在排气通道26上。

燃料添加阀64作为燃料添加单元而设置。具体而言，燃料添加阀64被设置为，添加供给从燃料罐通过泵而被加压输送的燃料，其中，所述燃料罐被包含在具备了上述燃料喷射阀12的燃料供给***中。燃料添加阀64、燃料罐以及泵被包含在第一燃料添加装置中。

此外，电热塞66作为发热单元而构成。电热塞66能够通过通电而进行发热。作为发热单元的电热塞66被包含在发热装置中。

氧化促进部件62被设置在涡轮增压器42的涡轮机38和第一净化部件30之间的排气通道中。相对于此，从图1以及图2可以明显看出，该燃料添加阀64以及电热塞66的位置被设定在排气通道26的外部。具体而言，燃料添加阀64以及电热塞66被设置在，与涡轮机38和氧化促进部件62之间的排气通道连通的腔室68中。该腔室68由腔室形成部件70划分形成。该腔室形成部件70具有大致圆筒形状，并使腔室68相对于排气通道26以外被封闭。腔室68相对于排气通道26将位置设定为，使腔室68在相对于排气通道26的轴线A大致正交的平面上延伸。具体而言，腔室68相对于排气通道26被设置为，使腔室68的轴线B与相对于排气通道26的轴线A正交的平面成30°以内的角度（-30°以上、30°以下的角度）。由此，能够缩短涡轮机38和排气净化用部件中最上游的第一净化部件30之间的距离L（参照图2）。因此，该配置有助于使内燃机10小型化。此外，由此，能够向排气净化部件供给温度更高的废气等。另外，在图2中，排气通道26的轴线A与腔室68的轴线B正交。

此外，腔室68相对于排气通道26将位置设定为，使腔室68中的流体、例如燃料、燃烧气体被排气通道26的废气牵引，从而适当地流入至排气通道26中。腔室68的位置被设定在，涡轮机38的出口附近的排气通道中。而且，如图3所示，腔室68相对于排气通道26将位置设定为，腔室68的轴线朝向排气通道26的横截面的切线方向。尤其是，腔室68以腔室68中的流体的导入方向成为从涡轮机38中排出的废气的流动、尤其是其漩涡流的旋转方向的方式，将位置设定在涡轮机38的出口附近的排气通道中。因此，如在图3中以箭头标记所示，该腔室68中的流体能够沿着从涡轮机38流出的废气的漩涡流而流入排气通道26中。由此，从腔室68流出的流体能够更适当地与排气通道26的废气混合。

而且，在上述涡轮机38中，设置有作为第二燃料添加单元的第二燃料添加阀72。第二燃料添加阀72被包含在加热用气体供给装置60中。第二燃料添加阀72与上述燃料添加阀（以下，称为第一燃料添加阀）64同样地被设置为，添加供给从燃料罐通过泵而被加压输送的燃料，其中，所述燃料罐被包含在具备了上述燃料喷射阀12的燃料供给***中。第二燃料添加阀72、燃料罐以及泵被包含在第二燃料添加装置中。

另外，第二燃料添加装置除燃料罐以外，还可以具有与第一燃料添加装置共用的结构要素。例如，第二燃料添加装置的泵可以为第一燃料添加装置的泵。此外，也可以采用如下方式，即，第二燃料添加装置作为与第一燃料添加装置完全独立的装置，而不具备任何共用的结构要素。第二燃料添加装置以及第一燃料添加装置可以在与具备了上述燃料喷射阀12的燃料供给***之间，各自具有同样的上述的各种关系。另外，也可以在与涡轮机38相比靠上游侧的排气通道中具备第二燃料添加阀72。

具备这种结构的内燃机10具备各种传感器类元件，所述各种传感器类元件向控制装置78以电气方式而输出用于检测（包括推断在内）各种值的信号。在此，对其中的几个进行具体叙述。在进气通道16中具备用于对吸入空气量进行检测的空气流量计80。此外，在空气流量计80的附近具备用于对吸入空气的温度进行检测的温度传感器82，而且在内部冷却器44的下游侧也具备用于对温度进行检测的温度传感器84。此外，在进气通道16的中途设置有用于对增压压力进行检测的压力传感器86。此外，具备加速器开度传感器90，所述加速器开度传感器90用于，对与由驾驶员所操作的加速踏板88的踏入量相对应的位置、即加速器开度进行检测。此外，还具备用于对节气门26的开度进行检测的节气门位置传感器92。而且，还具备用于对EGR阀52的开度进行检测的传感器94。此外，在活塞进行往复移动的气缸体中，安装有曲轴位置传感器96，所述曲轴位置传感器96用于对通过连杆而连接有活塞的曲轴的曲轴旋转信号进行检测。此处，该曲轴位置传感器96也被用作对内燃机转速进行检测的内燃机转速传感器。另外，具备用于对内燃机10的冷却水的温度进行检测的温度传感器98。另外，在排气通道26中，具备用于对废气的温度进行检测的温度传感器100。

控制装置78由微型电子计算机构成，所述微型电子计算机包括：CPU（Central Processing unit：中央处理器）、ROM（Read Only memory：只读存储器）、RAM（random access memory：随机存取存储器）、A/D转换器、输入接口、输出接口等。在输入接口上电连接有上述各种传感器类元件。根据来自上述各种传感器类元件的输出信号或检测信号，控制装置78从输出接口以电气方式而输出工作信号或驱动信号，以便按照预先设定的程序等而顺利地实施内燃机10的运转或工作。通过采用这种方式，控制了燃料喷射阀12的工作、节气门24和EGR阀52各自的开度、第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72各自的工作、电热塞66的工作（对电热塞66的通电）等。

另外，加热用气体供给装置60具备：上述第一燃料添加装置、上述第二燃料添加装置、以及发热装置。控制装置78的一部分具有加热用气体供给装置60中的控制装置（控制单元）的功能。控制装置78的一部分能够分别作为对第一燃料添加阀64的工作进行控制的第一燃料添加阀控制单元、对第二燃料添加阀72的工作进行控制的第二燃料添加阀控制单元、以及对电热塞66的工作进行控制的电热塞控制单元而发挥功能。此外，温度传感器100和控制装置78的一部分被包含在用于对排气净化用部件的温度进行检测的温度检测装置中。而且，控制装置78的一部分能够作为冷启动时判断装置而发挥功能，所述冷启动时判断装置对是否为冷启动时进行判断。此外，控制装置78的一部分能够作为加热判断装置而发挥功能，所述加热判断装置对是否需要排气净化用部件的加热进行判断。

在内燃机10中，根据吸入空气量、内燃机转速等、即用内燃机负载以及内燃机转速所表示的内燃机运转状态，来设定燃料喷射量（燃料量）和燃料喷射正时，以获得所需的输出。而且，根据上述燃料喷射量和燃料喷射正时，来实施从燃料喷射阀12的燃料的喷射。

而且，内燃机所具备的加热用气体供给装置60的工作，如上所述，也通过控制装置78而被控制。例如，当燃料从第一燃料添加阀64被添加供给至腔室68时，使电热塞66通电。从第一燃料添加阀64供给的燃料通过电热塞66而被加热。根据情况，能够通过该电热塞66的加热，而使该燃料进行燃烧。这种被加热的燃料等流体以被排气通道26中的废气牵引的方式，被导入至排气通道26中。这种流体在与存在于排气通道26中的气体混合的同时，到达作为氧化催化剂的氧化促进部件62或其周围。其结果为，促进了该添加燃料的燃烧（氧化），从而适当地生成了用于对排气净化用部件进行加热的气体。

通过采用这种方式，从加热用气体供给装置60排出高温的加热用气体，并将该加热用气体供给至第三净化部件34等的排气净化用部件中。因此，能够维持并促进这些排气净化用部件的暖机或加热以及活化状态。尤其是，该加热用气体供给装置60有利于提高内燃机10刚刚冷启动之后的冷排放。

在此基础之上，当从上述第二燃料添加阀72添加供给燃料时，能够产生进一步的加热效果。来自第二燃料添加阀72的燃料在穿过涡轮机38的期间内与废气混合。这种燃料能够通过在经过氧化促进部件62的期间内、或者与来自腔室68的、被加热的燃料或燃烧燃料等流体汇合，从而进行燃烧（氧化）。例如，当包括来自第二燃料添加阀72的燃料在内的废气中汇合有来自腔室68的流体时，该流体恰好如火种那样产生作用，从而能够使废气中的燃料开始燃烧。而且，由于这种废气还到达氧化促进部件62，因此适当地促进了其燃烧。因此，加热用气体被更恰当地供给至第三净化部件34等的排气净化用部件，从而能够如上述那样维持并促进排气净化用部件的暖机或加热以及活化状态。

尤其是，为了使从第二燃料添加阀72添加的燃料更理想地燃烧，只需使包括该燃料在内的废气从第一燃料添加阀64被添加供给并与从腔室68流出的流体在排气通道中汇合即可。因此，在本实施方式中，控制装置78使第一燃料添加阀64的工作正时与第二燃料添加阀72的工作正时同步，以使得包括从第二燃料添加阀72添加的燃料在内的废气和来自腔室68的流体在涡轮机38和氧化促进部件62之间的排气通道中汇合。这些工作正时、即燃料的添加正时的关系预先根据实验等而被设定，并作为控制用数据而存储在ROM之类的存储装置中。

关于这种第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72的工作控制，根据图4的流程而进行说明。但是，虽然当第一燃料添加阀64工作时，电热塞66会工作，但在以下的说明中省略对电热塞66的工作的说明。

首先，控制装置78对是否为冷启动时进行判断（步骤S401）。该判断根据内燃机10的冷却水温度来实施。具体而言，进行如下的判断，即，根据来自温度传感器98的输出信号来判断所检测出的内燃机10的冷却水的温度是否小于第一预定温度。

当判断为是冷启动时（在步骤S401中为肯定判断），则使第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72的双方工作，从而执行使用第一燃料添加阀64的燃料添加以及使用第二燃料添加阀72的燃料添加的双方（步骤S403）。使第一燃料添加阀64的工作正时、即燃料的添加正时，与第二燃料添加阀72的工作正时、即燃料的添加正时同步。具体而言，如上所述，上述的工作正时被建立关系，以使得当包括从第二燃料添加阀72添加的燃料在内的废气到达腔室68的出口部68e或其附近时，可包括从第一燃料添加阀64添加的燃料在内的流体从腔室68流出至排气通道26中，从而该流体与包括该燃料在内的废气汇合。通过根据内燃机转速以及内燃机负载而分别对预先存储的数据进行检索，从而分别求取并设定第一燃料添加阀64的工作正时和第二燃料添加阀72的工作正时。而且，根据所设定的上述这些工作正时，控制装置78使第一燃料添加阀64工作并且使第二燃料添加阀72工作。在内燃机10的冷却水的温度达到第一预定温度以上之前，执行这种第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72的工作。另外，通过以这种方式使第一燃料添加阀64的工作正时与第二燃料添加阀72的工作正时同步，从而能够抑制未燃烧燃料穿过氧化促进部件62的情况，进而能够理想地防止排气排放的恶化。

当判断为并非冷启动时（在步骤S401中为否定判断），则判断是否需要排气净化用部件的加热（步骤S405）。此处，执行排气净化用部件的温度是否小于第二预定温度的判断。作为排气净化用部件，具体而言，此处以第三净化部件34作为对象。这是由于，第三净化部件34为NOx净化用催化剂，并具有适宜地发挥对NOx进行净化的功能的适宜温度区域。例如，该适宜温度区域为200℃以上400℃以下的温度区域。因此，上述第二预定温度例如为200℃。但是，也可以将其他的净化部件30、32的温度设定为判断对象。排气净化用部件的温度能够通过如下方式来进行推断，即，根据来自温度传感器100的输出信号，对预先基于实验而被设定并存储的数据进行检索、或者实施被预先设定的运算。但是，为了对排气净化用部件的温度进行检测，也可以直接将温度传感器设置在排气净化用部件上。另外，排气净化用部件的温度也可以通过如下方式来进行推断，即，根据内燃机转速以及内燃机负载、即内燃机运转状态，对预先基于实验而被设定并存储的数据进行检索、或实施被预先设定的运算。例如，作为内燃机负载，可以采用加速器开度、进气压以及排气压中的任意一个、或这些参数中的多个的组合。例如，当在停止来自燃料喷射阀12的燃料喷射时、即在执行燃料切断时，将会变为需要进行排气净化用部件的加热。

此外，当内燃机10的累计工作时间超过预定时间时，如上述那样，能够判断为需要进行排气净化用部件、尤其是第二净化部件32的加热。另外，也可以具备用于对第二净化部件34前后的差压进行检测的压力传感器，且当该差压达到预定压力以上时，判断为需要进行排气净化用部件的加热。

而且，当判断为需要进行排气净化用部件的加热时（在步骤S405中为肯定判断），仅使第一燃料添加阀64工作，而不实施从第二燃料添加阀72的燃料添加，从而实施从第一燃料添加阀64的燃料添加（步骤S407）。第一燃料添加阀64的工作正时通过根据内燃机转速以及内燃机负载而对预先存储的数据进行检索，从而被求取并设定。另外，在这种情况下，也可以采用如下方式，即，第一燃料添加阀64的工作正时与内燃机运转状态无关，而被设为固定正时。而且，根据所设定的工作正时，控制装置78使第一燃料添加阀64工作。当需要排气净化用部件的加热时，这种第一燃料添加阀64的工作被持续进行。

另一方面，当判断为并非冷启动时（在步骤S401中为否定判断）、并且判断为不需要排气净化用部件的加热（在步骤S405中为否定判断）时，第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72不工作（步骤S409）。即，加热用气体供给装置60不供给加热用气体。

另外，可以采用如下方式，即，在冷启动时，当内燃机10的冷却水温度小于上述第一预定温度时，仅使第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72中的一个阀工作。例如，当内燃机10的冷却水温度小于第三预定温度时，如上述那样使第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72的双方工作，其中，所述第三预定温度小于上述第一预定温度。而且，当内燃机10的冷却水温度小于第一预定温度且在第三预定温度以上时，可以仅使第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72中的某一个进行工作。

此外，可以采用如下方式，即，当判断为需要进行排气净化用部件的加热时（在步骤S405中为肯定判断），仅使第二燃料添加阀72工作，而不实施从第一燃料添加阀64的燃料添加，从而实施从第二燃料添加阀72的燃料添加。或者，可以采用如下方式，即，当判断为需要进行排气净化用部件的加热时（在步骤S405中为肯定判断），与判断为是冷启动时（在步骤S401中为肯定判断）同样地，使第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72的双方工作。

接下来，对本发明的第二实施方式进行说明。在图5中图示了，适用了本第二实施方式的排气净化装置的车辆的内燃机***的概要图。内燃机10A的加热用气体供给装置60A在如下这一点上，与内燃机10的加热用气体供给装置60不同，所述的点为，具备用于将与涡轮机38相比靠上游侧的废气导入至腔室68中的结构。但是，其他的结构与上述第一实施方式中的结构基本相同。因此，在下文中，对该不同点以及与之相关的内容进行说明。在下文中，对与已经进行了说明的结构要素相同的结构要素或与之相对应的结构要素标记相同的符号，并省略重复说明。

图5所示的内燃机10A所具备的加热用气体供给装置60A具备连通通道110，所述连通通道110对腔室68、和与涡轮机38相比靠上游侧的排气通道进行连接。该连通通道110通过连通管112而被划分形成。连通管112的一端与排气歧管28连接，连通管112的另一端与腔室形成部件70连接。尤其是，连通管112的该另一端相对于腔室形成部件70将位置设定在，与电热塞66相比靠上游侧且第一燃料添加阀64附近。设置有控制阀114以对连通通道110的连通状态进行调节，且该控制阀114的开度通过作动器116而被控制。控制装置78具有作为对控制阀114的工作进行控制的控制阀控制单元的功能。

由于加热用气体供给装置60A的第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72以在上述第一实施方式中所说明的方式被控制工作，因此此处省略其说明。但是，当使第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72一起工作时（步骤S403），此处根据控制阀114的开度的控制状态，而对这些燃料添加阀的工作正时进行补正。另外，当使第一燃料添加阀64工作时，电热塞66将会工作。

首先，关于控制阀114的控制进行说明。控制阀114基本上被维持为关闭的状态。当第一燃料添加阀64工作时，控制阀114能够被打开。当第一燃料添加阀64工作时（上述步骤S403或步骤S407），根据内燃机负载从而控制阀114被打开或关闭（参照图6）。

当使第一燃料添加阀64工作时（上述步骤S403或步骤S407），判断内燃机负载是否小于预定负载（步骤S601）。该判断相当于内燃机负载是否为轻负载的判断。当内燃机负载小于预定负载时（在步骤S601中为肯定判断），控制阀114将被打开（步骤S603）。与之相对，当内燃机负载不小于预定负载时（在步骤S601中为否定判断），控制阀114将被关闭（步骤S605）。

如果在第一燃料添加阀64工作时控制阀114被打开，则废气将经由连通通道110而被导入至腔室68中。通过该被导入的废气的流动，从而腔室68中的流体能够以更加强制性地被压出至排气通道26中的方式而流动。此时，从第一燃料添加阀64添加的燃料在腔室68中与废气混合，且所生成的混合气体经由电热塞66而从腔室68排出。因此，能够使从第一燃料添加阀64添加的燃料更适当地进行燃烧。

此外，由于经由连通通道110而被导入的废气未经过涡轮机38，因此与经过了涡轮机38的废气相比温度较高。因此，当废气经由连通通道110而被导入至腔室68时，与并非如此的情况相比，从腔室68被导入至排气通道26中的流体的温度较高。因此，能够更适当地提高从第一燃料添加阀64添加的燃料以及从第二燃料添加阀72添加的燃料的点火性。因此，能够更恰当地从加热用气体供给装置60A向排气净化用部件供给加热用气体，从而能够进一步促进排气净化用部件的暖机或加热。另外，在内燃机启动时由于内燃机负载为轻负载从而控制阀114能够被打开。因此，在冷启动时，能够更恰当地对排气净化用部件进行加热。

此外，当以这种方式使废气经由连通通道110而被导入至腔室68中时，与控制阀114被关闭时相比，腔室68中的流体的流出速度能够变快。因此，当第一燃料添加阀64以及第二燃料添加阀72的双方一起工作时，根据预先基于实验等而被设定的数据等而对这些燃料添加阀的工作正时进行了补正，以便更恰当地使这些燃料添加阀的工作正时同步。在进行补正时，只需考虑内燃机负载即可。另外，也可以不实施这种补正。

与之相对，即使在第一燃料添加阀64工作时控制阀114被关闭的情况下，如上述的加热用气体供给装置60那样，加热用气体供给装置60A也能够适当地向排气净化用部件供给加热用气体。另外，在内燃机负载并非小于预定负载时使控制阀114被关闭的目的在于，在内燃机负载并非小于预定负载时，提高涡轮增压器42的增压效果。

以上，虽然在上述两个实施方式中，将本发明适用于柴油机而进行了说明，但并不限定于此，本发明能够适用于气门喷射式的汽油机、缸内喷射式的汽油机等各种内燃机。此外，所使用的燃料并不限定于轻油或汽油，也可以为乙醇燃料、LPG（液化天然气）等。此外，关于适用本发明的内燃机的气缸数量等为几个均可。

此外，被设置在排气通道中的排气净化用部件的数量、种类、结构以及排列顺序并不限定于上述实施方式。例如，排气净化用部件的数量可以为一个，也可以为两个，还可以为四个。例如，也可以采用如下方式，即，在与上述第三净化部件相比靠下游侧处，还具备氧化催化剂这样的排气净化用部件。作为排气净化用部件，可以使用公知的各种催化剂、过滤器等。此外，上述氧化促进部件62可以不为具有上述结构的氧化催化剂，也可以为具有其他氧化功能的催化剂。

另外，虽然在上述两个实施方式以及其改变例等中，以某种程度的具体性而对本发明进行了说明，但本发明并不限定于此。必须理解为，对于本发明，在不脱离专利权利要求书中所记载的发明的精神以及范围的情况下，可以进行各种改变以及变更。即，在本发明中，包括由专利权利要求书所规定的本发明的思想中所包含的所有的改变例或应用例、等效物等。

Claims (6)

1.一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机在与涡轮增压器的涡轮机相比靠下游侧的排气通道中具备排气净化用部件，所述内燃机的排气净化装置的特征在于，

具备加热用气体供给装置，所述加热用气体供给装置用于向所述排气净化用部件供给加热用气体，并且所述加热用气体供给装置具有：催化剂，所述催化剂被设置在所述涡轮机和所述排气净化用部件之间的排气通道中，且具有氧化功能；燃料添加单元，所述燃料添加单元的位置被设定在该催化剂的上游侧；发热单元，所述发热单元的位置被设定在所述催化剂的上游侧，

所述燃料添加单元和所述发热单元被设置在，与所述涡轮机和所述催化剂之间的排气通道连通的腔室中。

2.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述腔室相对于所述排气通道被设置为，使所述腔室的轴线与相对于所述排气通道的轴线正交的平面成30°以内的角度。

3.如权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

所述腔室相对于所述排气通道将位置设定为，使所述腔室中的流体沿着从所述涡轮机流出的废气的漩涡流而流入排气通道中。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

还具备对所述腔室、和与所述涡轮机相比靠上游侧的排气通道进行连接的通道。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在所述涡轮机中或者与该涡轮机相比靠上游侧的排气通道中，还具备第二燃料添加单元。

6.如权利要求5所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

对所述燃料添加单元的工作和所述第二燃料添加单元的工作进行控制的控制装置使所述燃料添加单元的工作正时和所述第二燃料添加单元的工作正时同步，以使得包括从所述第二燃料添加单元添加的燃料在内的废气和所述腔室中的流体在所述涡轮机和所述催化剂之间的排气通道中汇合。

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