CN105829690A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。所述内燃机的排气净化装置实施如下的过浓控制，即，通过在节气门开度从基本节气门开度被切换为过浓控制用节气门开度、且EGR率从基本EGR率被切换为过浓控制用EGR率的状态下，在膨胀行程或者排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而使从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比暂时性地降低。在结束过浓控制时，首先使节气门开度(VTH)恢复至基本节气门开度(VTHB)且停止追加的燃料(Qa)的喷射且使主燃料(Qm)暂时性地增量。接着，对EGR控制阀开度(VEGR)进行控制以使EGR率(REGR)恢复至基本EGR率(REGRB)。

Description

内燃机的排气净化装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。
背景技术
已知一种如下的内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置通过废气再循环通道而对内燃机进气通道与内燃机排气通道进行连结并且在废气再循环通道内配置对废气再循环率进行控制的废气再循环控制阀，并实施如下的过浓控制，即，通过在节气门开度被减少且废气再循环率被降低了的状态下，在膨胀行程或者排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而使从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比暂时性地降低，在内燃机的排气净化装置中，在结束过浓控制时，使节气门开度恢复且使废气再循环控制阀开度恢复，并且停止追加的燃料的喷射(参照专利文献1)。在该排气净化装置中，由于在节气门开度被减少且废气再循环率被降低了的状态下实施过浓控制，因此能够减少用于使废气的空燃比成为过浓空燃比所需的追加的燃料量。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-106518号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外，在不实施过浓控制时，作为节气门下游的进气通道内的压力的进气压将降低，作为排气通道内的压力的排气压将上升。其结果为，由排气压与进气压之差来表示的泵气损失将增大。另一方面，当结束过浓控制时，即当使节气门开度恢复且使废气再循环控制阀开度恢复并且停止追加的燃料的喷射时，进气压及排气压被恢复，从而泵气损失也被恢复。
然而，即使结束过浓控制，但进气压及排气压也不会立即被恢复，从而泵气损失也不会立即被恢复。换言之，从过浓控制结束起的短期内泵气损失将增大。其结果为，在刚刚结束过浓控制时，内燃机输出及转矩会暂时性地降低，从而存在内燃机输出变动增大的可能性。
本发明的目的在于，提供一种能够对刚刚结束过浓控制时的内燃机输出变动进行抑制的内燃机的排气净化装置。
用于解决课题的方法
根据本发明，提供一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置通过废气再循环通道而对内燃机进气通道与内燃机排气通道进行连结并且在废气再循环通道内配置对废气再循环率进行控制的废气再循环控制阀，并实施如下的过浓控制，即，通过在被配置于所述进气通道内且对吸入空气量进行控制的节气门的开度即节气门开度从基本节气门开度被切换为小于该基本节气门开度的过浓控制用节气门开度、且废气再循环率从基本废气再循环率被切换为与该基本废气再循环率不同的过浓控制用废气再循环率的状态下，在膨胀行程或者排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而使从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比暂时性地降低，在内燃机的排气净化装置中，在结束过浓控制时，首先，使节气门开度恢复至基本节气门开度且停止追加的燃料的喷射且使主燃料暂时性地增量，接着对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率。
发明效果
能够对过浓控制刚刚结束时的内燃机输出变动进行抑制。
附图说明
图1为压燃式内燃机的整体图。
图2为以图解的方式来表示催化剂载体的表面部分的图。
图3为用于对排气净化催化剂中的氧化反应进行说明的图。
图4为表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的图。
图5为表示NOX净化率的图。
图6A及图6B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。
图7A及图7B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。
图8为表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的图。
图9为表示NOX净化率的图。
图10为表示碳氢化合物的喷射周期ΔT与NOX净化率的关系的图。
图11为表示碳氢化合物的喷射量的映射图。
图12为表示NOX释放控制的图。
图13为表示排出NOX量NOXA的映射图的图。
图14为表示燃料喷射正时的图。
图15为表示追加的燃料量Qa的映射图的图。
图16为过浓控制开始时的时序图。
图17为过浓控制结束时的时序图。
图18为表示基本节气门开度VTHB的映射图的图。
图19为表示基本EGR(ExhaustGasRecirculation，废气再循环)率REGRB的映射图的图。
图20为表示基本主燃料量QmB的映射图的图。
图21为表示基本主燃料喷射正时θmB的映射图的图。
图22为表示过浓控制用节气门开度VTHR的映射图的图。
图23为表示过浓控制用EGR率REGRR的映射图的图。
图24为表示过浓控制用主燃料量QmR的映射图的图。
图25为表示过浓控制用主燃料喷射正时θmR的映射图的图。
图26为表示主燃料的增量的量dQm的映射图的图。
图27为表示主燃料喷射正时的提前量dθm的映射图的图。
图28为用于执行NOX净化控制的流程图。
图29为用于执行根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用的流程图。
图30为用于执行过浓控制的流程图。
图31为根据本发明的其他的实施例中的过浓控制结束时的时序图。
图32为用于执行根据本发明的其他的实施例中的过浓控制的流程图。
图33为根据本发明的另一其他的实施例中的过浓控制结束时的时序图。
图34为用于执行根据本发明的另一其他的实施例中的过浓控制的流程图。
图35为根据本发明的另一其他的实施例中的压燃式内燃机的整体图。
图36为根据本发明的另一其他的实施例中的过浓控制开始时的时序图。
图37为根据本发明的另一其他的实施例中的过浓控制结束时的时序图。
图38为表示基本高压侧EGR率REGRHB的映射图的图。
图39为表示基本低高压侧EGR率REGRLB的映射图的图。
图40为表示过浓控制用高压侧EGR率REGRHR的映射图的图。
图41为表示过浓控制用低高压侧EGR率REGRLR的映射图的图。
图42为用于执行根据本发明的另一其他的实施例中的过浓控制的流程图。
图43为用于执行根据本发明的另一其他的实施例中的过浓控制的流程图。
具体实施方式
在图1中图示了压燃式内燃机的整体图。
当参照图1时，1表示内燃机主体，2表示各气缸的燃烧室，3表示用于分别向各燃烧室2内喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气歧管，5表示排气歧管。进气歧管4经由进气导管6而与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连结，且压缩机7a的入口经由配置有吸入空气量检测器8的进气导入管8a而与空气滤清器9连结。在进气导管6内配置有通过作动器而被驱动的节气门10，在进气导管6周围配置有用于对进气导管6内流动的吸入空气进行冷却的冷却装置11。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被引导至冷却装置11内，从而吸入空气通过内燃机冷却水而被冷却。此外，在位于节气门10下游的进气歧管4上安装有用于对进气歧管4内的压力、即进气压进行检测的压力传感器4p，在排气歧管5上安装有用于对排气歧管5内的压力、即排气压进行检测的压力传感器5p。而且，在排气歧管5上还安装有用于对排气歧管5内的废气的温度进行检测的温度传感器5t。
另一方面，排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连结，排气涡轮7b的出口经由排气管12a而与排气净化催化剂13的入口连结。在根据本发明的实施例中，该排气净化催化剂13由NOX吸留催化剂形成。排气净化催化剂13的出口经由排气管12b而与颗粒物过滤器14连结。在排气净化催化剂13上游的排气管12a内配置有碳氢化合物供给阀15，所述碳氢化合物供给阀15用于供给作为压燃式内燃机的燃料而使用的由轻油及其他燃料形成的碳氢化合物。在图1所示的实施例中，作为从碳氢化合物供给阀15被供给的碳氢化合物而使用轻油。在颗粒物过滤器14上连结有排气管12c。另外，本发明也能够应用于在过稀空燃比的条件下实施燃烧的火花点火式内燃机中。在该情况下，从碳氢化合物供给阀15供给作为火花点火式内燃机的燃料而使用的由汽油及其他燃料形成的碳氢化合物。
另一方面，排气歧管5与进气歧管4经由废气再循环(以下称为EGR)通道16而被相互连结，且在EGR通道16内配置有电子控制式EGR控制阀17。此外，在EGR通道16的周围配置有用于对EGR通道16内流动的EGR气体进行冷却的冷却装置18。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被引导至冷却装置18内，从而EGR气体通过内燃机冷却水而被冷却。各燃料喷射阀3经由燃料供给管19而与共轨20连结，该共轨20经由电子控制式的喷出量可变的燃料泵21而与燃料罐22连结。被贮存于燃料罐22内的燃料通过燃料泵21而向共轨20内被供给，且被供给至共轨20内的燃料经由各燃料供给管19而向燃料喷射阀3被供给。
电子控制单元30由数字式计算机构成，并具备通过双向母线31而被相互连接在一起的ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微处理器)34、输入端口35及输出端口36。在排气净化催化剂13下游的排气管12b上安装有用于对从排气净化催化剂13流出的废气的温度进行检测的温度传感器24。从排气净化催化剂13流出的废气的温度表示排气净化催化剂13的温度。此外，在颗粒物过滤器14上安装有用于对颗粒物过滤器14的前后差压进行检测的差压传感器26。这些温度传感器24、差压传感器26、压力传感器4p、5p、温度传感器5t及吸入空气量检测器8的输出信号经由各自所对应的AD转换器37而被输入至输入端口35。此外，在加速踏板40上连接有产生与加速踏板40的踩踏量L成比例的输出电压的负载传感器41，负载传感器41的输出电压经由所对应的AD转换器37而被输入至输入端口35。另外，在输入端口35上连接有例如在曲轴每旋转15°时产生输出脉冲的曲轴转角传感器42。另一方面，输出端口36经由所对应的驱动电路38而与燃料喷射阀3、节气门10的驱动用作动器、碳氢化合物供给阀15、EGR控制阀17及燃料泵21连接。
图2以图解的方式而图示了被负载于图1所示的排气净化催化剂13的基体上的催化剂载体的表面部分。如图2所示，在该排气净化催化剂13中，例如在由氧化铝形成的催化剂载体50上负载有由铂Pt形成的贵金属催化剂51，并且在该催化剂载体50上还形成有碱性层53，所述碱性层53包括选自钾K、钠Na、铯Cs这种碱金属、钡Ba、钙Ca这种碱土金属、镧系元素这种稀土类元素以及银Ag、铜Cu、铁Fe、铱Ir这种可向NOX提供电子的金属中的至少一种。使该碱性层53内含有二氧化铈CeO2，因此排气净化催化剂13具有储氧能力。此外，除了铂Pt以外，还能够使铑Rh或钯Pd负载于排气净化催化剂13的催化剂载体50上。另外，由于废气沿着催化剂载体50上流动，因此可以说，贵金属催化剂51被负载于排气净化催化剂13的废气流通表面上。此外，由于碱性层53的表面呈碱性，因此碱性层53的表面被称为碱性的废气流通表面部分54。
当碳氢化合物从碳氢化合物供给阀15被喷射到废气中时，该碳氢化合物将在排气净化催化剂13中被重整。在本发明中设为，利用此时被重整后的碳氢化合物而在排气净化催化剂13中对NOX进行净化。图3以图解的方式图示了此时在排气净化催化剂13中被实施的重整作用。如图3所示，从碳氢化合物供给阀15被喷射出的碳氢化合物HC通过贵金属催化剂51而成为碳原子数较少的基团状的碳氢化合物HC。
图4图示了来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的供给正时与向排气净化催化剂13流入的流入废气的空燃比(A/F)in的变化。另外，由于该空燃比(A/F)in的变化依存于流入排气净化催化剂13的废气中的碳氢化合物的浓度变化，因此也可以说，图4所示的空燃比(A/F)in的变化表示碳氢化合物的浓度变化。但是，当碳氢化合物浓度升高时空燃比(A/F)in变小，因此在图4中，空燃比(A/F)in越靠过浓侧，则碳氢化合物浓度越升高。
图5针对于排气净化催化剂13的各催化剂温度TC而表示通过使流入排气净化催化剂13的碳氢化合物的浓度进行周期性地变化从而如图4所示那样使向排气净化催化剂13流入的流入废气的空燃比(A/F)in周期性地过浓时的、由排气净化催化剂13实现的NOX净化率。经过长期的关于NOX净化的研究，结果辨明了当使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时，会如图5所示那样，即使在400℃以上的高温区域也能够获得极高的NOX净化率。
而且还辨明了如下内容，即，此时包括氮及碳氢化合物的大量的还原性中间体被持续保持或吸附在碱性层53的表面上、即排气净化催化剂13的碱性废气流通表面部分54上，该还原性中间体在获得高NOX净化率的方面发挥了核心作用。接下来，参照图6A及6B对此进行说明。另外，该图6A及6B以图解的方式图示了排气净化催化剂13的催化剂载体50的表面部分，在该图6A及6B中图示了被推测为在使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期进行振动时会产生的反应。
图6A图示了流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度较低时的情况，图6B图示了从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物而将向排气净化催化剂13流入的流入废气的空燃比(A/F)in设为过浓时的情况、即流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度升高时的情况。
另外，由图4可知，由于流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比除了一瞬间之外均被维持在过稀，因此流入排气净化催化剂13中的废气通常处于氧过剩的状态。此时废气中所含有的NO的一部分将附着于排气净化催化剂13上，废气中所含有的NO的一部分如图6A所示那样会在铂51上被氧化而成为NO2，接着该NO2进一步被氧化而成为NO3。此外，NO2的一部分成为NO2 -。因此，在铂Pt51上生成有NO2 -和NO3。由于附着于排气净化催化剂13上的NO以及铂Pt51上所生成的NO2 -与NO3活性较强，因此在下文中将这些NO、NO2 -及NO3称为活性NOX *。
另一方面，当从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物而将向排气净化催化剂13流入的流入废气的空燃比(A/F)in设为过浓时，该碳氢化合物将依次吸附在排气净化催化剂13的整体上。这些所吸附的碳氢化合物的大部分依次与氧进行反应而燃烧，所附着的碳氢化合物的一部分会依次如图3所示那样在排气净化催化剂13内被重整而成为基团。因此，如图6B所示，活性NOX *周围的碳氢化合物浓度升高。然而，当活性NOX *被生成之后，活性NOX *周围的氧浓度处于较高的状态并持续固定时间以上时，活性NOX *将被氧化，并以硝酸根离子NO3 -的形式被吸收于碱性层53内。但是，当在经过该固定时间之前活性NOX *周围的碳氢化合物浓度升高时，如图6B所示，活性NOX *将在铂51上与自由基状的碳氢化合物HC进行反应，由此而生成还原性中间体。该还原性中间体被附着或吸附于碱性层53的表面上。
另外，认为此时最先被生成的还原性中间体为硝基化合物R-NO2。当该硝基化合物R-NO2被生成时会成为腈类化合物R-CN，但由于该腈类化合物R-CN在该状态下只能存续一瞬间，因而会立即成为异氰酸脂化合物R-NCO。当该异氰酸脂化合物R-NCO进行水解时会成为胺类化合物R-NH2。但是在该情况下，认为被水解的是异氰酸脂化合物R-NCO的一部分。因此，认为如图6B所示那样，被保持或吸附于碱性层53的表面上的还原性中间体的大部分为异氰酸脂化合物R-NCO以及胺类化合物R-NH2。
另一方面，如图6B所示，当所生成的还原性中间体的周围附着有碳氢化合物HC时，还原性中间体受到碳氢化合物HC阻碍而无法继续进行反应。在该情况下，当流入排气净化催化剂13的碳氢化合物的浓度下降，接着附着于还原性中间体的周围的碳氢化合物被氧化而消失，由此当还原性中间体周围的氧浓度升高时，还原性中间体将与废气中的NOX、活性NOX *进行反应、或与周围的氧进行反应、或自体分解。由此，如图6A所示，还原性中间体R-NCO、R-NH2被转换为N2、CO2、H2O，如此而使NOX被净化。
如此，在排气净化催化剂13中，通过使流入排气净化催化剂13的碳氢化合物的浓度升高而生成还原性中间体，并且在使流入排气净化催化剂13的碳氢化合物的浓度下降后，且氧浓度升高时，还原性中间体将与废气中的NOX、活性NOX *、氧进行反应、或自体分解，由此使NOX被净化。即，为了通过排气净化催化剂13来对NOX进行净化，则需要使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度进行周期性的变化。
当然，在该情况下，为了生成还原性中间体而需要将碳氢化合物的浓度提高至足够高的浓度，并且，为了使所生成的还原性中间体与废气中的NOX、活性NOX *、氧进行反应、或使其自体分解而需要将碳氢化合物的浓度降低至足够低的浓度。即，需要使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先的范围内的振幅进行振动。另外，在该情况下，在所生成的还原性中间体R-NCO、R-NH2与废气中的NOX、活性NOX *、氧进行反应、或自体分解之前，必须使这些还原性中间体保持在碱性层53上、即碱性的废气流通表面部分54上，因此设置有碱性的废气流通表面54。
另一方面，当将碳氢化合物的供给周期延长时，在供给了碳氢化合物之后至下一次供给碳氢化合物为止的期间内，氧浓度处于较高的期间将延长，因此活性NOX *不会生成还原性中间体而是以硝酸盐的形式被吸收于碱性层53内。为了避免这种情况，而需要使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定范围内的周期进行振动。
因此，在根据本发明的实施例中，为了使废气中所含有的NOX与被重整后的碳氢化合物进行反应而生成含有氧及碳氢化合物的还原性中间体R-NCO、R-NH2，而在排气净化催化剂13的废气流通表面上负载有贵金属催化剂51，并且，为了使所生成的还原性中间体R-NCO、R-NH2保持在排气净化催化剂13内，而在贵金属催化剂51周围形成有碱性的废气流通表面部分54，被保持于碱性的废气流通表面部分54上的还原性中间体R-NCO、R-NH2被转换为N2、CO2、H2O，碳氢化合物浓度的振动周期被设为，持续生成还原性中间体R-NCO、R-NH2所需的振动周期。另外，在图4所示的示例中，喷射间隔被设为3秒。
当将碳氢化合物浓度的振动周期、即来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物HC的喷射周期设为长于上述的预先规定的范围内的周期时，还原性中间体R-NCO、R-NH2将从碱性层53的表面上消失，此时在铂Pt53上所生成的活性NOX *将如图7A所示那样而以硝酸根离子NO3 -的形式在碱性层53内进行扩散而成为硝酸盐。即，此时废气中的NOX将以硝酸盐的形式而被吸收于碱性层53内。
另一方面，图7B图示了像这样NOX以硝酸盐的形式被吸收于碱性层53内时将流入排气净化催化剂13内的废气的空燃比设为理论空燃比或过浓空燃比的情况。在该情况下，为了使废气中的氧浓度降低而使反应向逆向(NO3 -→NO2)进行，如此被吸收于碱性层53内的硝酸盐依次成为硝酸根离子NO3 -，并如图7B所示那样，以NO2的形式从碱性层53释放。接着，被释放的NO2通过废气中所含有的碳氢化合物HC及CO而被还原。
图8图示了在碱性层53的NOX吸收能力即将成为饱和之前将流入排气净化催化剂13的废气的空燃比(A/F)in暂时性地设为过浓空燃比时的情况。另外，在图8所示的示例中，该过浓控制的时间间隔为1分钟以上。在该情况下，在废气的空燃比(A/F)in过稀时被吸收于碱性层53内的NOX在废气的空燃比(A/F)in暂时性地被设为过浓时，从碱性层53被一举释放并被还原。因此在该情况下，碱性层53发挥了暂时性地吸收NOX的吸收剂的作用。
另外，此时也存在碱性层53暂时性地吸附NOX的情况，因此如作为包含吸收及吸附两者的用语而使用“吸留”这一用语时，则此时碱性层53将发挥用于暂时性地吸留NOX的吸留剂的作用。即，在该情况下，当将被供给至内燃机进气通道、燃烧室2以及排气净化催化剂13上游的排气通道内的空气及燃料(碳氢化合物)之比称为废气的空燃比时，排气净化催化剂13作为在废气的空燃比为过稀时对NOX进行吸留、而在废气中的氧浓度降低时将所吸留的NOX释放的NOX吸留催化剂而发挥作用。
图9的实线表示以这样的方式使排气净化催化剂13作为NOX吸留催化剂而发挥作用时的NOX净化率。另外，图9的横轴表示排气净化催化剂13的催化剂温度TC。在以这样的方式使排气净化催化剂13作为NOX吸留催化剂而发挥功能的情况下，如图9中的实线所示那样，在催化剂温度TC为300℃至400℃时将获得极高的NOX净化率，但是当催化剂温度TC成为400℃以上的高温时，净化率将降低。另外，在图9中，图5所示的NOX净化率由虚线来表示。
像这样在催化剂温度TC成为400℃以上时NOX净化率降低的原因在于，当催化剂温度TC成为400℃以上时，硝酸盐会进行热分解而以NO2的形式从排气净化催化剂13被释放。即，只要以硝酸盐的形式对NOX进行吸留，就难以在催化剂温度TC较高时获得较高的NOX净化率。然而，在图4至图6B所示的新型的NOX净化方法中，从图6A、图6B可知，不会生成硝酸盐或即使生成硝酸盐也是极微量，如此如图5所示，即使在催化剂温度TC较高时也可获得较高的NOX净化率。
在根据本发明的实施例中采用了如下方式，即，为了能够使用该新型的NOX净化方法来对NOX进行净化，则将用于供给碳氢化合物的碳氢化合物供给阀15配置于内燃气排气通道内，并在碳氢化合物供给阀15下游的内燃机排气通道内配置有排气净化催化剂13，且在排气净化催化剂13的废气流通表面上负载有贵金属催化剂51并且贵金属催化剂51周围形成有碱性的废气流通表面部分54，排气净化催化剂13具有如下性质，即，当使流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时对废气中所含有的NOX还原，并且具有如下性质，即，当使碳氢化合物浓度的振动周期长于该预先规定的范围时使废气中所包含的NOX的吸留量增大，并在内燃机运转时从碳氢化合物供给阀15以预先规定的周期对碳氢化合物进行喷射，由此在排气净化催化剂13中对废气中所包含的NOX进行还原。
即，可以说图4至图6B所示的NOX净化方法为，在使用了负载贵金属催化剂且形成了可吸收NOX的碱性层的排气净化催化剂的情况下，以几乎不形成硝酸盐的方式对NOX进行净化的新型的NOX净化方法。实际上，在使用了该新型的NOX净化方法的情况下，与使排气净化催化剂13作为NOX吸留催化剂而发挥作用的情况相比，从碱性层53被检测出的硝酸盐为极微量。另外，在下文中，将该新型NOX净化方法称为第一NOX净化方法。
另外，如前文所述，当来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物的喷射周期ΔT延长时，在喷射了碳氢化合物之后至下一次喷射碳氢化合物之间，活性NOX *周围的氧浓度升高的期间将延长。在该情况下，在图1所示的实施例中，当碳氢化合物的喷射周期ΔT长于5秒左右时，活性NOX *将以硝酸盐的形式开始被吸收于碱性层53内，因此如图10所示，当碳氢化合物浓度的振动周期ΔT长于5秒左右时，NOX净化率将下降。因此，在图1所示的实施例中，需要将碳氢化合物的喷射周期ΔT设为5秒以下。
另一方面，在根据本发明的实施例中，当碳氢化合物的喷射周期ΔT成为大致0.3秒以下时，被喷射出的碳氢化合物将开始在排气净化催化剂13的废气流通表面上堆积，因此如图10所示，当碳氢化合物的喷射周期ΔT成为大致0.3秒以下时，NOX净化率将降低。因此，在根据本发明的实施例中，将碳氢化合物的喷射周期设为0.3秒至5秒之间。
另外，在根据本发明的实施例中以如下方式进行控制，即，通过使来自碳氢化合物供给阀15的碳氢化合物喷射量以及喷射正时发生变化，从而使向排气净化催化剂13流入的流入废气的空燃比(A/F)in以及喷射周期ΔT成为对应于内燃机的运转状态的最佳值。在该情况下，在根据本发明的实施例中，将实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用时的最佳的碳氢化合物喷射量W，作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图11所示的映射图的形式预先存储于ROM32内，此外，将此时的最佳的碳氢化合物的喷射周期ΔT也作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以映射图的形式预先存储于ROM32内。
接下来，参照图12至图15对将排气净化催化剂13作为NOX吸留催化剂而发挥作用的情况下的NOX净化方法进行具体的说明。在下文中，将以此方式使排气净化催化剂13作为NOX吸留催化剂而发挥作用的情况下的NOX净化方法称为第二NOX净化方法。
在该第二NOX净化方法中，如图12所示，在被吸留于碱性层53中的吸留NOX量ΣNOX超过了预先规定的容许量MAX时，将流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in暂时性地设为过浓空燃比。当废气的空燃比(A/F)in被设为过浓时，在废气的空燃比(A/F)in为过稀时，被吸留于碱性层53内的NOX从碱性层53被一举释放并被还原。由此，NOX被净化。
吸留NOX量ΣNOX例如根据从内燃机被排出的NOX量而被计算出。在根据本发明的实施例中，每单位时间从内燃机被排出的排出NOX量NOXA作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图13所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内，并根据该排出NOX量NOXA来对吸留NOX量ΣNOX进行计算。在该情况下，如前文所述，废气的空燃比(A/F)in被设为过浓空燃比的周期通常为1分钟以上。
在该第二NOX净化方法中，如图14所示，通过在从燃料喷射阀3向燃烧室2内喷射燃烧用燃料即主燃料Qm的基础上，再喷射追加的燃料Qa，从而将流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in设为过浓空燃比。另外，图14的横轴表示曲轴转角。该追加的燃料Qa例如在压缩上止点后ATDC90°的稍前的时刻被喷射出。该追加的燃料量Qa作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图15所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
在根据本发明的实施例中，可选择性地实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用和根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用。例如采用以下的方式来确定实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用和根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用中的哪一个。即，实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用时的NOX净化率如图5所示，当排气净化催化剂13的温度TC成为界限温度TX以下时开始急剧下降。与此相对，如图9所示，实施根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用时的NOX净化率在排气净化催化剂13的温度TC下降时，会比较缓慢地降低。因此，在根据本发明的实施例中，在排气净化催化剂13的温度TC高于界限温度TX时，实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用，在排气净化催化剂13的温度TC低于界限温度TX时，实施根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用。
另外，当将从EGR通道16被供给至燃烧室2内的EGR气体量相对于被供给至燃烧室2内的总气体量之比称为EGR率时，在根据本发明的实施例中，对EGR控制阀17的开度进行控制以使实际的EGR率与目标EGR率一致。另外，被供给至燃烧室2内的总气体量G基于由压力传感器4p而被检测出的进气压而被计算出，并且EGR气体量Ge基于由压力传感器4p而被检测出的进气压、由压力传感器5p而被检测出的排气压、以及EGR控制阀17的开度而被计算出。因此，实际的EGR率REGR被计算出(REGR＝Ge/G)。
另外，在根据本发明的实施例中，如上文所述，在第二NOX净化方法中为了将流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in设为过浓空燃比，而实施使从燃烧室2被排出的废气的空燃比暂时性地降低的过浓控制。在该情况下，通过向燃烧室2内喷射追加的燃料Qa，从而实施过浓控制。另外，在从碳氢化合物供给阀15未供给碳氢化合物的情况下，流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in与从燃烧室2被排出的废气的空燃比一致。
图16为表示在图1所示的内燃机中开始过浓控制时的时序图，在图16中，时间ta1表示发出应当开始过浓控制的信号的时刻。在时间ta1之前，即在未实施过浓控制的通常控制时，节气门开度VTH被设定为基本节气门开度VTHB。其结果为，吸入空气量Ga成为根据基本节气门开度VTHB而规定的基本吸入空气量GaB。基本节气门开度VTHB作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图18所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
此外，目标EGR率REGRT被设定为基本EGR率REGRB。即，EGR控制阀开度VEGR被设为，使实际的EGR率成为基本EGR率REGRB所需的基本EGR控制阀开度VEGRB。其结果为，EGR率REGR成为基本EGR率REGRB。基本EGR率REGRB作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图19所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
另外，追加的燃料量Qa被设定为零。即，不喷射追加的燃料Qa。其结果为，废气的空燃比(A/F)in成为与理论空燃比AFS相比而过稀的基本空燃比AFB。
另外，主燃料Qm被设定为基本主燃料量QmB。基本主燃料量QmB为产生要求输出所需的燃料量。基本主燃料量QmB作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图20所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
另外，主燃料的喷射正时θm被设定为基本喷射正时θmB。基本喷射正时θmB作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图21所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
在该情况下，进气压Pin成为基本进气压PinB，排气压Pex成为基本排气压Pex。因此，由排气压PeX与进气压Pin之差而表示的泵气损失PL(＝Pex-Pin)成为基本泵气损失PLB(＝PexB-PinB)。另外，若认为进气压Pin及排气压Pex是根据节气门开度VTH以及EGR率REGR而规定的，则认为基本泵气损失PLB是根据基本节气门开度VTHB以及基本EGR率REGRB而规定的。
另一方面，压缩端温度TCE成为基本压缩端温度TCEB。另外，若认为压缩端温度TCE是根据气缸内气体量而规定的，且气缸内气体量是根据节气门开度VTH以及EGR率REGR而规定的，则认为基本压缩端温度TCEB是根据基本节气门开度VTHB以及基本EGR率REGRB而规定的。
当在时间ta1处发出应当开始过浓控制的信号时，节气门开度VTH从基本节气门开度VTHB被切换为小于基本节气门开度VTHB的过浓控制用节气门开度VTHR。其结果为，吸入空气量Ga减少至过浓控制用吸入空气量GaR。过浓控制用节气门开度VTHR作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图22所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
此外，目标EGR率REGRT从基本EGR率REGRB被切换为与基本EGR率REGRB不同的过浓控制用EGR率REGRR，由此，EGR控制阀开度VEGR从基本EGR控制阀开度VEGR被切换为与基本EGR控制阀开度VEGR不同的过浓控制用EGR控制阀开度VEGRR。过浓控制用EGR控制阀开度VEGRR为，使EGR率REGR成为过浓控制用EGR率REGRR所需的EGR控制阀开度。在图16所示的示例中，目标EGR率REGRT被缩小，因此EGR控制阀开度VEGR被缩小。其结果为，EGR率REGR降低至过浓控制用EGR率REGRR。过浓控制用EGR率REGRR作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图23所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
当像这样使吸入空气量Ga减少并使EGR率降低时，能够减少使废气的空燃比(A/F)in成为过浓空燃比所需的追加的燃料Qa。
另外，开始追加的燃料Qa的喷射。其结果为，废气的空燃比(A/F)in从基本空燃比AFB起下降。在图16所示的示例中，废气的空燃比(A/F)in被设为与理论空燃比AFS相比而过浓。
而且，主燃料量Qm从基本主燃料量QmB被切换为与基本主燃料量QmB不同的过浓控制用主燃料量QmR。在图16所示的示例中，追加的燃料Qa的一部分通过在燃烧室2内进行燃烧，从而产生微量的内燃机输出。因此，在过浓控制过程中使主燃料Qm略微地减量以使实际的内燃机输出与要求输出一致。过浓控制用主燃料量QmR作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图24所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
而且，主燃料的喷射正时θm从基本喷射正时θmB被切换为与基本喷射正时θmB不同的过浓控制用喷射正时θmR。在图16所示的示例中，主燃料的喷射正时θm被提前。采用这种方式的原因在于，在过浓控制过程中燃烧的进展缓慢。过浓控制用喷射正时θmR作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图25所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
其结果为，如图16所示，进气压Pin从基本进气压PinB起下降，排气压PeX从基本排气压PexB起上升。因此，泵气损失PL从基本泵气损失PLB起增大。此外，由于在过浓控制中气缸内的气体量减少，因此压缩端温度TCE从基本压缩端温度TCEB起下降。
图17为表示在图1所示的内燃机中结束过浓控制时的时序图。
当在时间tb1处发出应当结束过浓控制的信号时，节气门开度VTH从过浓控制用节气门开度VTHR被恢复至基本节气门开度VTHB。其结果为，吸入空气量Ga逐渐地增大。
与此相对，在时间tb1处，EGR控制阀开度VEGR与目标EGR率REGRT及EGR率REGR无关，而被维持为过浓控制用EGR控制阀开度VEGRR。其结果为，EGR率REGR未恢复至基本EGR率REGRB而是随着吸入空气量Ga增大而降低。另外，在图17所示的示例中，目标EGR率REGRT被维持为过浓控制用EGR率REGRR。
由于当使节气门开度VTH以及目标EGR率REGRT和EGR控制阀开度VEGR同时恢复时，不仅吸入空气被导入至气缸内而且EGR气体也被导入至气缸内，因此吸入空气量Ga变得不易迅速地增大，从而使发生失火的风险升高。因此，首先使节气门开度VTH恢复。其结果为，吸入空气量Ga迅速地增大，从而降低了发生失火的风险。
此外，在时间tb1处，停止追加的燃料Qa的喷射。其结果为，废气的空燃比(A/F)in逐渐地增大。
其结果为，进气压Pin逐渐地上升，且排气压Pex逐渐地下降。因此，泵气损失PL也逐渐地减少。换言之，泵气损失PL不会立刻恢复。其结果为，有可能造成在过浓控制刚刚结束时内燃机输出暂时性地降低，从而内燃机输出变动增大。因此，在图17所示的示例中，主燃料量Qm相对于基本主燃料量QmB而仅增大增加量dQm。其结果为，阻止了在过浓控制刚刚结束时内燃机输出变动增大的情况。
增量的量dQm基于泵气损失PL相对于基本泵气损失PLB的偏差dPL(＝PL-PLB)而被设定。具体而言，增量的量dQm以随着偏差dPL变小而减少的方式而被设定。增量的量dQm以图26所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。由于偏差dPL逐渐地减小，因此增量的量dQm也逐渐地减少。
此外，压缩端温度TCE逐渐地上升。换言之，压缩端温度TCE不会立刻恢复。其结果为，主燃料Qm的点火延迟会暂时性地增大。因此，内燃机输出可能暂时性地降低，并且内燃机输出变动可能增大。因此，在图17所示的示例中，主燃料喷射正时θm相对于基本主燃料喷射正时θmB而仅提前了提前量dθm。其结果为，主燃料Qm的燃烧正时被提前，从而阻止了在过浓控制刚刚结束时内燃机输出变动增大的情况。
提前量dθm根据压缩端温度TCE相对于基本压缩端温度TCEB的偏差dTCE(＝TCEB-TCE)而被设定。具体而言，提前量dθm以随着偏差dTCE变小而变小的方式而被设定。偏差dθm以图27所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。由于偏差dθm逐渐地变小，因此提前量dθm也逐渐地变小。另外，压缩端温度TCE能够通过表示气缸内气体量的进气压Pin来表示。
接下来，当在时间tb2处使吸入空气量Ga恢复至根据基本节气门开度VTHB而规定的基本吸入空气量GaB时，目标EGR率REGRT被恢复至基本EGR率REGRB。在该情况下，对EGR控制阀开度VEGR进行控制以使EGR率REGR与目标EGR率REGRT一致。因此，EGR控制阀开度VEGR被恢复至基本EGR控制阀开度VEGRB。其结果为，EGR率REGR逐渐地增大。此时，充足的量的空气被供给至燃烧室2内，从而不会造成失火。
接下来，在时间tb3处，使EGR率REGR恢复至基本EGR率REGRB。
此外，在时间tb3处，使进气压Pin恢复至基本进气压PinB，且使排气压Pex恢复至基本排气压PexB，因此泵气损失PL被恢复至基本泵气损失PLB。其结果为，主燃料Qm的增量的量dQm成为零。即，主燃料量Qm被恢复至基本主燃料量QmB。
另外，在时间tb3处，使压缩端温度TCE恢复至基本压缩端温度TCEB。其结果为，主燃料喷射正时的提前量dθm成为零。即，主燃料喷射正时θm被恢复至基本主燃料喷射正时θmB。
另外，在时间tb3处，使废气的空燃比(A/F)in恢复至基本空燃比AFB。
通过采用这种方式，从而结束过浓控制而开始通常控制。
如上文所述，在图17所示的示例中，在从时间tb1至时间tb2之间，即从节气门开度VTH被恢复至基本节气门开度VTHB起至对EGR控制阀开度VEGR进行控制以使EGR率REGR恢复至基本EGR率REGRB为止，EGR控制阀开度VEGR被维持为过浓控制用EGR控制阀开度VEGRR。在该情况下，EGR率REGR暂时性地从目标EGR率REGRT偏离。在其他的实施例中，在从时间tb1至时间tb2之间，对EGR控制阀开度VEGR进行控制以使EGR率REGR维持在作为目标EGR率的过浓控制用EGR率REGRR。在该情况下，EGR控制阀开度VEGR随着吸入空气量Ga的增加而增大。
此外，在从时间tb1至时间tb3之间，主燃料Qm相对于基本主燃料量QmB而暂时性地增量，主燃料喷射正时θm相对于基本主燃料喷射正时θmB而暂时性地提前。
另外，在图17所示的示例中，过浓控制用EGR率REGRR被设定为大于零。在其他的实施例中，过浓控制用EGR率REGRR被设定为零。即，在过浓控制过程中停止EGR气体的供给。
图28表示用于执行根据本发明的实施例的NOX净化控制的程序。该程序以每隔固定时间的中断的方式而被执行。
参照图28，首先在步骤100中，对实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用和根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用中的哪一个进行确定。接着在步骤101中，对是否应当实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用进行判断。在应当实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用时，进入步骤102，并实施根据第一NOX净化方法所实现的NOX净化作用。即，以根据内燃机的运转状态而预先规定的喷射周期ΔT，从碳氢化合物供给阀15对图11所示的喷射量W的碳氢化合物进行喷射。
在步骤101中应当执行根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用时，进入步骤103，并使实施根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用被执行。该程序示于图29。
图29表示执行根据第二NOX净化方法所实现的NOX净化作用的程序。该程序在图28的步骤103中被执行。
参照图29，首先在步骤200中，根据图13所示的映射图来对每单位时间的排出NOX量NOXA进行计算。接着在步骤201中，通过对排出NOX量NOXA进行累计而计算出吸留NOX量ΣNOX(ΣNOX＝ΣNOX+NOXA)。接着在步骤202中，对吸留NOX量ΣNOX是否超过了容许值MAX进行判断。在ΣNOX≤MAX时结束处理循环。
当ΣNOX＞MAX时，从步骤202进入到步骤203，并使实施过浓控制的程序被执行。该程序示于图30中。接着在步骤204中，吸留NOX量ΣNOX被清零。
图30表示执行过浓控制的程序。该程序在图29的步骤203中被执行。
参照图30，首先在步骤300中，对是否应当结束过浓控制进行判断。在初次进入步骤300时，进入步骤301，并喷射追加的燃料Qa。接着在步骤302中，根据图22的映射图而对过浓控制用节气门开度VTHR进行计算，并且将节气门开度VTH设定为过浓控制用节气门开度VTHR。接着在步骤303中，根据图23的映射图而对过浓控制用EGR率REGRR进行计算，并且将目标EGR率REGRT设定为过浓控制用EGR率REGRR。接着在步骤304中，根据图24的映射图而对过浓控制用主燃料量QmR进行计算，并且将主燃料量Qm设定为过浓控制用主燃料量QmR。接着在步骤305中，根据图25的映射图而对过浓控制用主燃料喷射正时θmR进行计算，并且将主燃料喷射正时θm设定为过浓控制用主燃料喷射正时θmR。
当过浓控制例如被实施了固定时间时，可判断为应当结束过浓控制。在判断为应当结束过浓控制时，从步骤300进入步骤306，并停止追加的燃料Qa的喷射。接着在步骤307中，根据图18的映射图而对基本节气门开度VTHB进行计算，并且将节气门开度VTH设定为基本节气门开度VTHB。接着在步骤308中，根据图20的映射图而对基本主燃料量QmB进行计算，且根据图26的映射图而对增量的量dQm进行计算，从而对主燃料量Qm进行计算(Qm＝QmB+dQm)。接着在步骤309中，根据图21的映射图而对基本主燃料喷射正时θmB进行计算，且根据图27的映射图而对提前量dθm进行计算，从而对主燃料喷射正时θm进行计算(θm＝θmB+dθm)。
接着在步骤310中，对吸入空气量Ga是否恢复至基本吸入空气量GaB进行判断。在吸入空气量Ga未恢复至基本吸入空气量GaB时，返回至步骤306。在吸入空气量Ga恢复至基本吸入空气量GaB时，从步骤310进入步骤311，并根据图19的映射图而对基本EGR率REGRB进行计算，并且将目标EGR率REGRT设定为基本EGR率REGRB。接着在步骤312中，对泵气损失PL及压缩端温度TCE是否分别恢复至基本泵气损失PLB及基本压缩端温度TCEB进行判断。在泵气损失PL及压缩端温度TCE未分别恢复至基本泵气损失PLB及基本压缩端温度TCEB时，返回至步骤306。在泵气损失PL及压缩端温度TCE分别恢复至基本泵气损失PLB及基本压缩端温度TCEB时，结束处理循环。
接下来，对根据本发明的其他的实施例进行说明。
在图17所示的实施例中，如上文所述，首先使节气门开度VTH恢复，接着使目标EGR率REGRT及EGR控制阀开度VEGR恢复。采用这种方式的原因在于，当使节气门开度VTH以及目标EGR率REGRT和EGR控制阀开度VEGR同时恢复时，不仅吸入空气被导入至气缸内而且EGR气体也被导入至气缸内，因此吸入空气量Ga变得不易迅速地增大，从而发生失火的风险升高。
若采用这种方式，则即使在结束过浓控制时应被恢复的基本EGR率REGRB较低时，使节气门开度VTH及目标EGR率REGRT和EGR控制阀开度VEGR同时恢复，发生失火的风险也较小。当然，进气压Pin、排气压Pex、泵气损失PL以及压缩端温度TCE也会迅速地被恢复，因此缩短了主燃料Qm被增量的期间以及主燃料喷射正时θm被提前的期间。换言之，从过浓控制向通常控制的切换迅速地被实施。
因此，在根据本发明的其他的实施例中，在结束过浓控制时应被恢复的基本EGR率REGRB低于界限率REGRX时，对EGR控制阀开度VEGR进行控制以使节气门开度VTH恢复至基本节气门开度VTHB并且使EGR率REGR恢复至基本EGR率REGRB。其结果为，能够降低发生失火的风险，并且能够迅速地实施从过浓控制向通常控制的切换。
另一方面，在结束过浓控制时应被恢复的基本EGR率REGRB高于界限率REGRX时，以与图17所示的实施例相同的方式，首先使节气门开度VTH恢复，接着使目标EGR率REGRT乃至EGR控制阀开度VEGR恢复。
图31为在根据本发明的其他的实施例中结束过浓控制时的时序图，并且表示在结束过浓控制时应被恢复的基本EGR率REGRB低于界限率REGRX的情况。
当在时间tc1处发出应当结束过浓控制的信号时，节气门开度VTH从过浓控制用节气门开度VTHR被恢复至基本节气门开度VTHB。其结果为，吸入空气量Ga逐渐地增大。此外，使目标EGR率REGRT恢复至基本EGR率REGRB。在该情况下，对EGR控制阀开度VEGR进行控制以使EGR率REGR与目标EGR率REGRT一致。因此，使EGR控制阀开度VEGR恢复至基本EGR控制阀开度VEGRB。其结果为，EGR率REGR逐渐地增大。
此外，在时间tc1处，停止追加的燃料Qa的喷射。其结果为，废气的空燃比(A/F)in逐渐地增大。
另外，在时间tc1处，主燃料Qm相对于基本主燃料量QmB而仅增大了增量的量dQm。
另外，在时间tc1处，主燃料喷射正时θm相对于基本主燃料喷射正时θmB而仅提前了提前量dθm。
接下来，在时间tc2处，使吸入空气量Ga恢复至根据基本节气门开度VTHB而规定的基本吸入空气量GaB。
此外，在时间tc2处，使EGR率REGR恢复至基本EGR率REGRB。
此外，在时间tc2处，使进气压Pin恢复至基本进气压PinB，且使排气压Pex恢复至基本排气压PexB，因此泵气损失PL被恢复至基本泵气损失PLB。其结果为，主燃料Qm的增量的量dQm成为零。即，主燃料量Qm被恢复至基本主燃料量QmB。
另外，在时间tc2处，使压缩端温度TCE恢复至基本压缩端温度TCEB。其结果为，主燃料喷射正时的提前量dθm成为零。即，主燃料喷射正时θm被恢复至基本主燃料喷射正时θmB。
另外，在时间tc2处，使废气的空燃比(A/F)in恢复至基本空燃比AFB。
另外，在结束过浓控制时应被恢复的基本EGR率REGR根据该时间点的内燃机运转状态而被规定。因此，在结束过浓控制时应被恢复的基本EGR率REGR如图17、31所示，既存在高于过浓控制用EGR率REGRR的情况，也存在低于过浓控制用EGR率REGRR的情况。
图32表示执行图31所示的实施例的过浓控制的程序。该程序在图29的步骤203中被执行。
图32在以下方面与图30所示的程序不同。即，从步骤309进入步骤309a，并根据图19的映射图而对基本EGR率REGRB进行计算，并且对该基本EGR率REGRB是否低于界限率REGRX进行判断。在REGRB＜REGRB时，跳转至步骤311，并将目标EGR率REGRT设定为基本EGR率REGRB。因此，节气门开度VTH以及目标EGR率REGRT乃至EGR控制阀开度VEGR同时被恢复。与此相对，在REGRB≥REGRB时，进入步骤310。因此，首先使节气门开度VTH恢复，之后使目标EGR率REGRT乃至EGR控制阀开度VEGR同时恢复。
由于图31所示的实施例的其他结构及作用与图17所示的实施例相同，因此省略说明。
接下来，对根据本发明的另一其他的实施例进行说明。
在实施过浓控制时，从燃烧室2被排出的废气的温度变得相当高。因此，当在过浓控制的结束时提高EGR率REGR时，有可能会使高温的废气大量地流入EGR通道16内，进而有可能造成EGR通道16或EGR控制阀17因热量而破损。
因此，在根据本发明的另一其他的实施例中，在节气门开度VTH被恢复至基本节气门开度VTHB之后，且在应当被导入至EGR通道16内的EGR气体的温度TEGR降低到与阈值温度TEGRX相比而较低的温度时，对EGR控制阀开度VEGR进行控制以使EGR率REGR恢复至基本EGR率REGRB。其结果为，阻止了高温的EGR气体被导入至EGR通道16内的情况，因此提高了EGR通道及EGR控制阀17的耐久性。另外，应当被导入至EGR通道16内的EGR气体的温度TEGR通过温度传感器5t(图1)而被检测出。
图33为表示在根据本发明的另一其他的实施例中过浓控制结束时的时序图。
当在时间td1处发出应当结束过浓控制的信号时，节气门开度VTH从过浓控制用节气门开度VTHR被恢复至基本节气门开度VTHB。其结果为，吸入空气量Ga逐渐地增大。
此外，停止追加的燃料Qa的喷射。其结果为，废气的空燃比(A/F)in逐渐地增大。此外，应当被导入至EGR通道16内的EGR气体的温度TEGR逐渐地降低。
接下来，当在时间td2处应当被导入至EGR通道16内的EGR气体的温度TEGR低于阈值温度TEGRX时，目标EGR率REGRT被恢复至基本EGR率REGRB。在该情况下，对EGR控制阀开度VEGR进行控制以使EGR率REGR与目标EGR率REGRT一致。因此，EGR控制阀开度VEGR被恢复至基本EGR控制阀开度VEGRB。其结果为，EGR率REGR逐渐地增大。
图34表示执行图33所示的实施例的过浓控制的程序。该程序在图29的步骤203中被执行。
图34所示的程序在以下方面与图30所示的程序不同。即，从步骤309进入步骤310a，并对应当被导入至EGR通道16内的EGR气体的温度TEGR是否低于阈值温度TEGRX进行判断。在TEGR≥TEGRX时，返回至步骤306。与此相对，在TEGR＜TEGRX时，进入步骤311。
由于图33所示的实施例的其他的结构及作用与图17所示的实施例相同，因此省略说明。
图35表示根据本发明的另一其他的实施例。
参照图35，排气涡轮7b上游的排气歧管5与节气门10下游的进气歧管4经由高压侧EGR通道16H而被相互连结，并且在高压侧EGR通道16H内配置有电控式的高压侧EGR控制阀17H。此外，在高压侧EGR通道16H周围配置有用于对在高压侧EGR通道16H内流动的EGR气体进行冷却的冷却装置18H。
而且，在排气管12c内配置有排气节流阀19。排气节流阀19上游的排气管12c与吸入空气量检测器8下游的进气导入管8a经由低压侧EGR通道16L而被相互连结，并且在低压侧EGR通道16L内配置有电控式的低压侧EGR控制阀17L。此外，在低压侧EGR通道16L周围配置有用于对在低压侧EGR通道16L内流动的EGR气体进行冷却的冷却装置18L。在其他的实施例中省略了排气节流阀。
在吸入空气量检测器8下游的进气导入管8a上安装有用于对进气导入管8a内的压力进行检测的压力传感器8p，并且在排气节流阀19上游的排气管12c上安装有用于对排气管12c内的压力进行检测的压力传感器12p。
当分别以GeH来表示从高压侧EGR通道16H向燃烧室2被供给的EGR气体量、以GeL来表示从低压侧EGR通道16L向燃烧室2被供给的EGR气体量时，对于来自高压侧EGR通道16H的EGR气体的EGR率即高压侧EGR率REGRH以GeH/G来表示，对于来自低压侧EGR通道16L的EGR气体的EGR率即低压侧EGR率REGRL以GeL/G来表示。另外，由于被供给至燃烧室2内的总EGR气体量Ge以GeH+GeL来表示，因此EGR率REGR以Ge/G来表示。
来自高压侧EGR通道16H的EGR气体量GeH基于由压力传感器4p而被检测出的进气压、由压力传感器5p而被检测出的排气压以及高压侧EGR控制阀17H的开度而被计算出。来自低压侧EGR控制阀16L的EGR气体量GeL基于由压力传感器8p而被检测出的压力、由压力传感器17p而被检测出的压力以及低压侧EGR控制阀17L的开度而被计算出。因此，高压侧EGR率REGRH以及低压侧EGR率REGRL被计算出。
在图35所示的实施例中，对实际的高压侧EGR率REGRH进行计算，并对高压侧EGR控制阀17H的开度进行控制以使实际的高压侧EGR率REGRH与目标高压侧EGR率REGRHT一致，并且对实际的低压侧EGR率REGRL进行计算，并对低压侧EGR控制阀17L的开度以及排气节流阀19的开度进行控制以使实际的低压侧EGR率REGRL与目标低压侧EGR率REGRLT一致。
图36为表示在图35所示的内燃机中过浓控制开始时的时序图，在图36中，时间te1表示发出应当开始过浓控制的信号的时刻。在时间te1之前，即在未实施过浓控制的通常控制时，节气门开度VTH被设定为基本节气门开度VTHB。其结果为，吸入空气量Ga成为根据基本节气门开度VTHB而规定的基本吸入空气量GaB。
此外，目标高压侧EGR率REGRHT以及目标低压侧EGR率REGRLT分别被设定为基本高压侧EGR率REGRHB以及基本低压侧EGR率REGRLB。即，高压侧EGR控制阀开度VEGRH被设为，使实际的高压侧EGR率REGRH成为基本高压侧EGR率REGRHB所需的基本高压侧EGR控制阀开度VEGRHB，并且低压侧EGR控制阀开度VEGRL被设为，使实际的低压侧EGR率REGRL成为基本低压侧EGR率REGRLB所需的基本低压侧EGR控制阀开度VEGRLB。其结果为，高压侧EGR率REGRH以及低压侧EGR率REGRL分别成为基本高压侧EGR率REGRHB以及基本低压侧EGR率REGRLB。基本高压侧EGR率REGRHB以及基本低压侧EGR率REGRLB分别作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图38及图39所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
另外，追加的燃料量Qa被设定为零。即，不喷射追加的燃料Qa。其结果为，废气的空燃比(A/F)in成为与理论空燃比AFS相比而过稀的基本空燃比AFB。
另外，主燃料Qm被设定为基本主燃料量QmB。
另外，主燃料的喷射正时θm被设定为基本喷射正时θmB。
在该情况下，进气压Pin成为基本进气压PinB，排气压Pex成为基本排气压Pex。因此，泵气损失PL(＝Pex-Pin)成为基本泵气损失PLB(＝PexB-PinB)。
另一方面，压缩端温度TCE成为基本压缩端温度TCEB。
当在时间te1处发出应当开始过浓控制的信号时，节气门开度VTH从基本节气门开度VTHB被切换为过浓控制用节气门开度VTHR。在图36所示的示例中，节气门开度VTH被设为较小。其结果为，吸入空气量Ga减少至过浓控制用吸入空气量GaR。
此外，目标高压侧EGR率REGRHT以及目标低压侧EGR率REGRLT各自从基本高压侧EGR率REGRHB以及基本低压侧EGR率REGRLB分别被切换为，与基本高压侧EGR率REGRHB以及基本低压侧EGR率REGRLB不同的过浓控制用高压侧EGR率REGRHR以及过浓控制用低压侧EGR率REGRLR，由此，高压侧EGR控制阀开度VEGRH以及低压侧EGR控制阀开度VEGRL各自从基本高压侧EGR控制阀开度VEGRH以及基本低压侧EGR控制阀开度VEGRL分别被切换为，与基本高压侧EGR控制阀开度VEGRH以及基本低压侧EGR控制阀开度VEGRL不同的过浓控制用高压侧EGR控制阀开度VEGRHR以及过浓控制用低压侧EGR控制阀开度VEGRLR。过浓控制用高压侧EGR控制阀开度VEGRHR以及过浓控制用低压侧EGR控制阀开度VEGRLR为，分别使高压侧EGR率REGRH以及低压侧EGR率REGRL成为过浓控制用高压侧EGR率REGRHR以及过浓控制用低压侧EGR率REGRLR所需的高压侧EGR控制阀开度以及低压侧EGR控制阀开度。在图36所示的示例中，目标高压侧EGR率REGRHT以及目标低压侧EGR率REGRLT被设为较小，因此高压侧EGR控制阀开度VEGRH以及低压侧EGR控制阀开度VEGRL分别被设为较小。其结果为，高压侧EGR率REGRH以及低压侧EGR率REGRL分别降低至过浓控制用高压侧EGR率REGRHR以及过浓控制用低压侧EGR率REGRLR。过浓控制用高压侧EGR率REGRHR以及过浓控制用低压侧EGR率REGRLR分别作为加速踏板40的踩踏量L以及内燃机转速N的函数而以图40及图41所示的映射图的形式被预先存储于ROM32内。
而且，开始追加的燃料Qa的喷射。其结果为，废气的空燃比(A/F)in从基本空燃比AFB起下降。在图36所示的示例中，废气的空燃比(A/F)in被设为与理论空燃比AFS相比而过浓。
另外，主燃料量Qm从基本主燃料量QmB被切换为过浓控制用主燃料量QmR。
另外，主燃料的喷射正时θm从基本喷射正时θmB被切换为过浓控制用喷射正时θmR。在图36所示的示例中，主燃料的喷射正时θm被提前。
图37表示在图35所示的内燃机中结束过浓控制时的时序图。
当在时间tf1处发出应当结束过浓控制的信号时，节气门开度VTH从过浓控制用节气门开度VTHR被恢复至基本节气门开度VTHB。其结果为，吸入空气量Ga逐渐地增大。
与此相对，在时间tf1处，高压侧EGR控制阀开度VEGRH以及低压侧EGR控制阀开度VEGRL分别被维持为过浓控制用高压侧EGR控制阀开度VEGRHR以及过浓控制用低压侧EGR控制阀开度VEGRLR。其结果为，高压侧EGR率REGRH以及低压侧EGR率REGRL均未恢复至基本高压侧GR率REGRHB以及基本低压侧GR率REGRLB而随着吸入空气量Ga增大而降低。另外，在图17所示的示例中，目标高压侧EGR率REGRHT以及目标低压侧EGR率REGRLT分别被维持为过浓控制用高压侧EGR率REGRHR以及过浓控制用低压侧EGR率REGRLR。其结果为，吸入空气量Ga迅速地增大，从而降低了发生失火的风险。
此外，在时间tf1处，停止追加的燃料Qa的喷射。其结果为，废气的空燃比(A/F)in逐渐地增大。
另外，在时间tf1处，主燃料量Qm相对于基本主燃料量QmB而仅增大了增量的量dQm。其结果为，阻止了在过浓控制刚刚结束时内燃机输出变动增大的情况。
另外，在时间tf1处，主燃料喷射正时θm相对于基本主燃料喷射正时θmB而仅提前了提前量dθm。其结果为，主燃料Qm的燃烧正时被提前，从而阻止了在过浓控制刚刚结束时内燃机输出变动增大的情况。
接下来，当在时间tf2处使吸入空气量Ga恢复至根据基本节气门开度VTHB而规定的基本吸入空气量GaB时，目标高压侧EGR率REGRHT被恢复至基本高压侧EGR率REGRHB。在该情况下，对高压侧EGR控制阀开度VEGRH进行控制以使高压侧EGR率REGRH与目标高压侧EGR率REGRHT一致。因此，高压侧EGR控制阀开度VEGRH被恢复至基本高压侧EGR控制阀开度VEGRHB。其结果为，高压侧EGR率REGRH逐渐地增大。
接下来，当在时间tf3处使高压侧EGR率REGRH恢复至根据基本高压侧EGR率REGRHB时，目标低压侧EGR率REGRLT被恢复至基本低压侧EGR率REGRLB。在该情况下，对低压侧EGR控制阀开度VEGRL进行控制以使低压侧EGR率REGRL与目标低压侧EGR率REGRLT一致。因此，低压侧EGR控制阀开度VEGRL被恢复至基本低压侧EGR控制阀开度VEGRLB。其结果为，低压侧EGR率REGRL逐渐地增大。
接下来，在时间tf4处，使低压侧EGR率REGRL恢复至基本低压侧EGR率REGRLB。
此外，在时间tf4处，使进气压Pin恢复至基本进气压PinB，且使排气压Pex恢复至基本排气压PexB，因此泵气损失PL被恢复至基本泵气损失PLB。其结果为，主燃料Qm的增量的量dQm成为零。即，主燃料量Qm被恢复至基本主燃料量QmB。
而且，在时间tf4处，使压缩端温度TCE恢复至基本压缩端温度TCEB。其结果为，主燃料喷射正时的提前量dθm成为零。即，主燃料喷射正时θm被恢复至基本主燃料喷射正时θmB。
另外，在时间tf4处，使废气的空燃比(A/F)in恢复至基本空燃比AFB。
通过采用这种方式，从而结束过浓控制结束而开始通常控制。
在图37所示的实施例中，首先使目标高压侧EGR率REGRHT和高压侧EGR控制阀开度VEGRH恢复，接着使目标低压侧EGR率REGRLT和低压侧EGR控制阀开度VEGRL恢复。若采用这种方式，则与使高压侧EGR控制阀开度VEGRH以及低压侧EGR控制阀开度VEGRL同时恢复的情况相比，吸入空气量将快速地恢复，因此降低了发生失火的风险。此外，由于高压侧EGR控制阀开度VEGRH率先被恢复，因此向燃烧室2供给的EGR气体供给会迅速地被重新开启。
此外，当使低压侧EGR控制阀开度VEGRL率先被恢复时，则有可能存在如下情况，即，通过过浓控制而从排气净化催化剂13被释放的NOX依次经由低压侧EGR通道16L、进气歧管5、燃烧室2以及排气歧管5而返回至排气净化催化剂13并再次被吸留。在图37所示的实施例中，由于高压侧EGR控制阀开度VEGRH率先被恢复，因此不存在这样的风险。
另外，在图37所示的示例中，过浓控制用高压侧EGR率REGRHR以及过浓控制用低压侧EGR率REGRLR分别被设定为大于零。在其他的实施例中，过浓控制用高压侧EGR率REGRHR以及过浓控制用低压侧EGR率REGRLR中的一方或双方被设定为零。
图42及图43表示执行图36及图37所示的实施例的过浓控制的程序。该程序在图29的步骤203中被执行。
图34在以下方面与图30所示的程序不同。即，从步骤302进入步骤303a，并根据图40的映射图而对过浓控制用高压侧EGR率REGRHR进行计算，并且将目标高压侧EGR率REGRHT设定为过浓控制用高压侧EGR率REGRHR。接着在步骤303b中，根据图41的映射图而对过浓控制用低压侧EGR率REGRLR进行计算，并且将目标低压侧EGR率REGRLT设定为过浓控制用低压侧EGR率REGRLR。接着，进入步骤304。
另一方面，在步骤310中，在吸入空气量Ga被恢复至基本吸入空气量GaB时，进入步骤311a，并根据图38的映射图而对基本高压侧EGR率REGRHB进行计算，并且将目标高压侧EGR率REGRHT设定为基本高压侧EGR率REGRHB。接着在步骤311b中，对高压侧EGR率REGRH是否被恢复至基本高压侧EGR率REGRHB进行判断。在高压侧EGR率REGRH未恢复至基本高压侧EGR率REGRHB时，返回至步骤306。在高压侧EGR率REGRH恢复至基本高压侧EGR率REGRHB时，从步骤311b进入步骤312a，并根据图39的映射图而对基本低压侧EGR率REGRLB进行计算，并且将目标低压侧EGR率REGRLT设定为基本低压侧EGR率REGRLB。接着进入步骤312。
由于图36及图37所示的实施例的其他结构及作用与图16及图17所示的实施例相同，因此省略说明。
在图36及图37所示的实施例中，也存在目标低压侧EGR率REGRLT被设定为零因而仅从高压侧EGR通道16H向内燃机供给EGR气体的情况。在该情况下，只要将图1所示的EGR通道16以及EGR控制阀17置换为图35所示的高压侧EGR通道16H以及高压侧EGR控制阀17H，即可应用图16及图17所示的实施例。另一方面，也存在目标高压侧EGR率REGRHT被设定为零因而仅从低压侧EGR通道16L向内燃机供给EGR气体的情况。在该情况下，只要将图1所示的EGR通道16以及EGR控制阀17置换为图35所示的低压侧EGR通道16L以及低压侧EGR控制阀17L，即可应用图16及图17所示的实施例。
在至此所叙述的根据本发明的各实施例中，为了使NOX从排气净化催化剂13被释放而实施过浓控制。在其他的实施例中，为了使SOX从排气净化催化剂13被释放而实施过浓控制。在该情况下的过浓控制中，排气净化催化剂13的温度被保持在SOX释放温度(例如600℃)以上并且流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in被保持为与理论空燃比相比而过浓。在另一其他的实施例中，为了使排气净化催化剂13的温度上升而实施过浓控制。在该情况下的过浓控制中，流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in被保持为与理论空燃比相比而过稀。
另外，作为其他的实施例，能够在排气净化催化剂13上游的内燃机排气通道内配置用于使碳氢化合物重整的氧化催化剂。
符号说明
2…燃烧室；
4…进气歧管；
5…排气歧管；
10…节气门；
12a、12b…排气管；
13…排气净化催化剂；
15…碳氢化合物供给阀；
16…EGR通道；
16H…高压侧EGR通道；
16L…低压侧EGR通道；
17…EGR控制阀；
17H…高压侧EGR控制阀；
17L…低压侧EGR控制阀。

Claims (17)

1.一种内燃机的排气净化装置，其通过废气再循环通道而对内燃机进气通道与内燃机排气通道进行连结并且在废气再循环通道内配置对废气再循环率进行控制的废气再循环控制阀，并实施如下的过浓控制，即，通过在被配置于所述进气通道内且对吸入空气量进行控制的节气门的开度即节气门开度从基本节气门开度被切换为小于该基本节气门开度的过浓控制用节气门开度、且废气再循环率从基本废气再循环率被切换为与该基本废气再循环率不同的过浓控制用废气再循环率的状态下，在膨胀行程或者排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而使从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比暂时性地降低，在内燃机的排气净化装置中，在结束过浓控制时，首先，使节气门开度恢复至基本节气门开度且停止追加的燃料的喷射且使主燃料暂时性地增量，接着对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率。
2.如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在泵气损失被恢复至根据基本节气开度以及基本废气再循环率而规定的基本泵气损失时，停止主燃料的增量。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其中，
主燃料的增量的量基于泵气损失相对于基本泵气损失的偏差而被设定。
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，其中，
实施如下的过浓控制，即，通过在节气门开度从基本节气门开度被切换为过浓控制用节气门开度、且废气再循环率从基本废气再循环率被切换为过浓控制用废气再循环率、且主燃料喷射正时从基本主燃料喷射正时被提前至过浓控制用主燃料喷射正时的状态下，在膨胀行程或者排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而使从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比暂时性地降低，在结束过浓控制时，首先，使节气门开度恢复至基本节气门开度且停止追加的燃料的喷射且使主燃料暂时性地增量，接着对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率，接着使主燃料喷射正时恢复至基本主燃料喷射正时。
5.如权利要求4所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在废气再循环控制阀开度被控制了之后，且在压缩端温度被恢复至根据基本节气门开度以及基本废气再循环率而规定的基本压缩端温度时，主燃料喷射正时被恢复至基本主燃料喷射正时。
6.如权利要求5所述的内燃机的排气净化装置，其中，
从节气门开度被恢复至基本节气门开度起至压缩端温度被恢复至基本压缩端温度为止，主燃料喷射正时相对于基本主燃料喷射正时以基于压缩端温度而被设定的提前量而被提前。
7.如权利要求6所述的内燃机的排气净化装置，其中，
所述提前量基于压缩端温度相对于基本压缩端温度的偏差而被设定。
8.如权利要求1至7中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在结束过浓控制时应被恢复的基本废气再循环率低于被预先规定的界限率时，使节气门开度恢复至基本节气门开度、且停止追加的燃料的喷射、且使主燃料暂时性地增量、且对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率，在结束过浓控制时应被恢复的基本废气再循环率高于界限率时，首先，使节气门开度恢复至基本节气门开度、且停止追加的燃料的喷射、且使主燃料暂时性地增量，接着对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率。
9.如权利要求1至8中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在节气门开度被恢复至基本节气门开度之后，且在吸入空气量被恢复至根据基本节气门开度而规定的基本吸入空气量时，对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率。
10.如权利要求1至9中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在节气门开度被恢复至基本节气门开度之后，且在应当被导入至废气再循环通道内的废气再循环气体的温度降低到与阈值温度相比而较低的温度时，对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率。
11.如权利要求1至10中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
从节气门开度被恢复至基本节气门开度起至对废气再循环控制阀开度进行控制以使废气再循环率恢复至基本废气再循环率为止，维持废气再循环控制阀开度。
12.如权利要求1至11中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
所述废气再循环通道由对内燃机排气通道与节气门下游的内燃机进气通道进行连结的高压侧废气再循环通道构成，所述废气再循环控制阀由被配置在高压侧废气再循环通道内的高压侧废气再循环控制阀构成。
13.如权利要求1至11中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
设置有排气涡轮增压器，所述排气涡轮增压器通过被配置在内燃机排气通道内的排气涡轮而对被配置在节气门上游的内燃机进气通道内的压缩机进行驱动，所述废气再循环通道由对排气涡轮下游的内燃机排气通道与压缩机上游的内燃机进气通道进行连结的低压侧废气再循环通道构成，所述废气再循环控制阀由被配置在低压侧废气再循环通道内的低压侧废气再循环控制阀构成。
14.如权利要求1至11中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
设置有排气涡轮增压器，所述排气涡轮增压器通过被配置在内燃机排气通道内的排气涡轮而对被配置在节气门上游的内燃机进气通道内的压缩机进行驱动，所述废气再循环通道包括对排气涡轮上游的内燃机排气通道与节气门下游的内燃机进气通道进行连结的高压侧废气再循环通道、和对排气涡轮下游的内燃机排气通道与压缩机上游的内燃机进气通道进行连结的低压侧废气再循环通道，所述废气再循环控制阀包括被配置在高压侧废气再循环通道内的高压侧废气再循环控制阀、和被配置在低压侧废气再循环通道内的低压侧废气再循环控制阀，所述内燃机的排气净化装置实施如下的过浓控制，即，通过在节气门开度从基本节气门开度被切换为过浓控制用节气门开度、且高压侧废气再循环率从基本高压侧废气再循环率被切换为与该基本高压侧废气再循环率不同的过浓控制用高压侧废气再循环率、且低压侧废气再循环率从基本低压侧废气再循环率被切换为与该基本低压侧废气再循环率不同的过浓控制用低压侧废气再循环率切换的状态下，在膨胀行程或者排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而使从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比暂时性地降低，在结束过浓控制时，首先，使节气门开度被恢复至基本节气门开度且停止追加的燃料的喷射且使主燃料暂时性地增量，接着对高压侧废气再循环控制阀开度进行控制以使高压侧废气再循环率恢复至基本高压侧废气再循环率，接着对低压侧废气再循环控制阀开度进行控制以使低压侧废气再循环率恢复至基本低压侧废气再循环率。
15.如权利要求14所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在节气门开度被恢复至基本节气门开度之后，且在吸入空气量被恢复至根据基本节气门开度而规定的基本吸入空气量时，对高压侧废气再循环控制阀开度进行控制以使高压侧废气再循环率恢复至基本高压侧废气再循环率。
16.如权利要求14或15所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在高压侧废气再循环控制阀开度被控制了之后，且在高压侧废气再循环率被恢复至基本高压侧废气再循环率时，对低压侧废气再循环控制阀开度进行控制以使低压侧废气再循环率恢复至基本低压侧废气再循环率。
17.如权利要求1至16中的任意一项所述的内燃机的排气净化装置，其中，
在内燃机排气通道内配置排气净化催化剂并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀，在该排气净化催化剂的废气流通表面上负载有贵金属催化剂并且在该贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分，该排气净化催化剂具有如下性质，即，当使流入排气净化催化剂中的碳氢化合物的浓度以预先规定的范围内的振幅以及预先规定的范围内的周期而进行振动时对废气中所包含的NOX进行还原，并且具有如下性质，即，当使该碳氢化合物浓度的振动周期长于该预先规定的范围时使废气中所包含的NOX的吸留量增大，所述内燃机的排气净化装置选择性地使用第一NOX净化方法和第二NOX净化方法，其中，所述第一NOX净化方法为，通过以预先规定的周期从碳氢化合物供给阀喷射碳氢化合物，从而对废气中所包含的NOX进行净化的方法，所述第二NOX净化方法为，通过以与该预先规定的周期相比而较长的周期将流入排气净化催化剂中的废气的空燃比设为过浓，从而从排气净化催化剂中释放出吸留NOX而对NOX进行净化的方法，在第二NOX净化方法中，为了将流入排气净化催化剂中的废气的空燃比设为与理论空燃比相比而过浓，从而实施过浓控制。
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