本发明涉及捕集柴油发动机的废气中的PM (Particulate Matter :微粒物质)而将NOx净化并排气的废气净化系统，特别涉及在将DPD自动再生时进行增减速时的废气净化系统。

　　在该废气净化系统中，利用Dro来捕集废气中的PM。此外，在废气净化系统中，通过具备SCR装置的SCR系统，将贮存在尿素箱中的尿素水向SCR的废气上游供给，利用废气的热生成氨气，通过该氨气，在SCR催化剂上将NOx还原而净化(例如参照专利文献1、2)。

　　由Dro捕集到的PM成为过滤器堵塞的原因，所以需要将捕集堆积的PM适当地氧化而除去，从而进行再生。

　　排气压传感器检测Dro前后的差压，在该差压达到上限值时，E⑶(Engine Control Unit :发动机控制单元)自动进行该堵塞的检测，或者在手动进行的情况下，使设置在车舱内的Dro警告灯点灯，通过由驾驶员按下再生执行开关，开始Dro再生。

　　在Dro再生时，在进行燃料的多级喷射(引燃喷射、预喷射、主喷射、延迟喷射)而使排气温度上升到了 DOC的催化剂活性温度以上，追加后(post)喷射，使排气温度上升至 500°C以上，利用该高温的废气使CSF所捕集到的PM燃烧而将其除去，从而进行再生。但是，进行后喷射时，在气筒的润滑油中混入燃料油，产生润滑油的稀释(dilution)，因此，通过在DH)上游侧的排气管内喷射燃料(HC)、即所谓的排气管喷射来进行DH)再生。

　　在该排气管喷射中，也与后喷射同样，Dro再生分为在行驶中进行自动再生的情况和将车停止而以怠速旋转进行手动再生的情况。通常在行驶中进行自动再生，但是在为了进行行驶中的再生而使车反复进行加减速等时，废气温度不稳定，容易在DPD内产生PM的燃烧残留。因此，在再生间隔较短地反复进行DPD自动再生的情况下，警告驾驶员进行手动再生，在将车停止的状态下，按下手动再生执行开关，由此通过手动再生将DPD的PM除去。

　　此外，在行驶中的自动再生中，为了在车停止时在怠速旋转下也能够进行再生，将排气制动阀关闭来防止排气温度的降低，持续进行再生。

　　该自动再生中，由设置在DOC的下游侧的排气温度传感器检测向CSF流入的废气温度，求出该废气温度与再生目标温度的偏差，基于该偏差对排气管喷射量进行PID控制， 以成为再生目标温度。在此，P为比例控制项，I为积分控制项，D为微分控制项，并如下进行控制，在比例控制项(P项)中，与偏差成正比地使操作量改变，在积分控制项(I项)中将偏差相加，通过与其值成正比地改变操作量，消除比例控制中的残存偏差(额定偏差)，进而在微分控制项(D项)中，将偏差的变化率变换为速度，与其成正比地输出操作量，由此，加快响应速度，从而尽快收敛为设定值。

　　在该行驶自动再生中，为了提高减速力而将排气制动阀关闭从而减速的情况下，考虑到排气管本身的热和高排气压力下等，进行使由排气管喷射器进行的排气管喷射停止的控制。此外，以往，在使排气管喷射等停止的情况下，通常将PID控制停止。

　　另一方面，在实际的车辆行驶中，在因急加速及车辆重量较重而更需要减速力这样的、反复使用排气制动阀的行驶方式中，或者，在下坡等时为了维持减速度而使用排气制动阀时，在使用了排气制动阀后的急加速时，经过DPD的废气量急剧增大，会在DPD内部产生扫气，在后者的下坡时，由于排气管喷射停止而会产生DH)温度降低的现象。在这种状况下，在进行了以往所使用的排气管喷射停止及PID再运算的情况下，例如以短区间反复进行排气制动阀的使用和加速等时，每当在行驶自动再生中使用排气制动阀，都要进行基于排气管喷射停止的PID控制再运算，因而积分控制项将之前所积分的操作量设为O而再重新对偏差进行积分，所以，所需要的积分不够，将废气温度升温为目标再生温度需要时间， 最差的情况下，会产生永远无法达到作为目标的再生温度的问题。

　　此外，另一方面，在排气管喷射器中，由于附着在喷射器表面的碳等，可能会导致排气管喷射器本身的喷射量下降，从再生升温性提高及排气管喷射器异物附着等的耐力提高的观点来看，也需要适当地提高PID控制性。发明内容

　　因此，本发明的目的在于，解决上述课题，提供一种废气净化系统，在行驶自动再生中，即使反复进行加速减速或将排气制动阀关闭，也能够正确地基于PID控制来控制排气管喷射。

　　为了实现上述目的，技术方案I的发明涉及废气净化系统，在柴油发动机的排气管中连接有捕集废气中的PM的DPD，在所述DPD的PM量成为一定量以上时，进行排气管喷射而使柴油发动机的废气温度上升，从而将DPD自动再生，该废气净化系统的特征在于，在检测自动再生时的废气温度，求出所检测到的废气温度与再生目标温度的偏差，并基于该偏差对排气管喷射量进行PID控制时，在行驶自动再生时而排气制动阀被关闭时，使排气管喷射停止，在排气制动阀被关闭的期间，在PID控制中持续进行积分控制项的运算，在排气制动阀被打开时，将持续运算出的积分控制项作为初始操作量。

　　技术方案2的发明如技术方案I所述的废气净化系统，在所述排气制动阀的关闭持续了规定时间以上时，将PID控制复位。

　　技术方案3的发明如技术方案I所述的废气净化系统，在车辆减速后停止时，将 PID控制复位。

　　技术方案4的发明如技术方案I所述的废气净化系统，在所述排气制动阀打开而车辆减速时，通过PID控制，持续进行排气喷射。

　　根据本发明，发挥能够根据行驶自动再生时的运转状况，正确地通过PID控制来控制排气管喷射量的良好效果。

　　图3是表示本发明的自动再生时的行驶自动再生和怠速自动再生时的控制图的图。

　　图4是说明本发明和以往的行驶自动再生时的排气管喷射、排气制动阀、PID控制的积分控制项和废气温度的关系的图表，Ca)为本发明，(b)为以往例子的图表。

　　在图I中，柴油发动机10的吸气岐管11和排气岐管12分别与增压机13的压缩机14和涡轮15连结，来自上游侧吸气管16a的空气被压缩机14升压，经过下游侧吸气管 16b的中冷器17而被冷却后，经由吸气节流阀18从吸气岐管11被供给至柴油发动机10， 来自柴油发动机10的废气对涡轮15进行驱动后，排气至排气管20。

　　上游侧吸气管16a中设有用于测定吸气量的空气流量传感器(MAF) 19，通过该空气流量传感器(MAF)，控制吸气节流阀18的开度，从而调整吸气量。此外，排气岐管12和吸气岐管11与EGR (Exhaust Gas Recirculation :排气再循环)管21连接，该EGR管21用于使废气的一部分返回至发动机10的吸气系统而减少NOx，该EGR管21与EGR冷却器22 和EGR阀23连接。

　　排气管20与排气制动阀24、DH)25、排气节流阀26和消声器27连接。DTO25包括由将未燃烧燃料氧化的活性催化剂构成的D0C28、和捕集废气中的PM的CSF29。

　　在排气制动阀24的上游侧，为了在DH)再生时使废气温度升温，设有向排气管20 喷射燃料(进行排气管喷射)的排气管喷射器39。向该排气管喷射器39供给来自未图示的燃料箱的燃料的燃料供给管路40，与用于将燃料中混入或产生的异物或水分除去的燃料过滤器41连接，在其下游侧设置有用于测定排气管喷射器39的燃料压力的燃料压力传感器 42。

　　此外，虽未进行图示，但是在排气节流阀26和消声器27之间连接有用氨气将NOx 脱硝的SCR装置。

　　在D0C28的前后设有废气温度传感器30a、30b，设有用于检测CSF29的PM堆积量的差压传感器31，这些传感器的检测值被输入至E⑶(发动机控制单元)32。

　　ECU32被输入用于检测发动机的转速的旋转传感器33的检测值、车速传感器34的检测值。

　　E⑶32在行驶中，根据加速器开度控制燃料喷射器38的燃料喷射量，并且适当地控制吸气节流阀18、排气制动阀24、排气节流阀26。

　　在该废气处理系统中，在E⑶32通过用于检测CSF29的前后的差压的差压传感器 31的检测值而判断为在DPD25中堆积了一定量PM时，或者在从上次的再生后起的行驶距离达到规定值时，使废气温度最终升温至600°C左右而使PM燃烧，进行再生。

　　该再生通过燃料喷射器38进行多级喷射(引燃喷射、预喷射、主喷射、延迟喷射)， 以成为D0C28的催化剂活性温度以上，然后由排气管喷射器39向排气管20内对燃料进行排气管喷射，使废气温度作为一例升温至500°C、600°C，从而使PM燃烧，通常在行驶中进行自动再生，在该期间，ECU32使自动再生灯36b进行再生中点灯。在自动再生中，若在行驶中反复进行加减速，则废气温度不稳定，DPD25中会产生PM的燃烧残留，在再生间隔变短时，将手动再生灯36a点灯而警告驾驶员进行手动再生，驾驶员在将车停止的状态下，按下手动再生执行开关37，由此能够通过手动再生来将DTO25再生。

　　在自动再生时，E⑶32将吸气节流阀18收束，进行多级喷射而使废气温度升温至催化剂活性温度以上，接着在多级喷射中加上由排气管喷射器39进行的排气管喷射，将废气温度最终升温至600°C左右而使PM燃烧，将DPD25再生。此外，由于再生是通过排气管喷射进行的，因此EGR阀23减少NOX而使用。在再生结束后，使吸气节流阀18返回至通常控制。

　　在该自动再生中，在车辆由于等待信号等而处于停车时，使发动机旋转从通常怠速旋转开始，在变速器的齿轮为空挡时使再生怠速转速成为比通常高的转速，在齿轮挂挡时，为了防止从停止开始行驶时的急起步而将再生怠速转速设定得低于齿轮为空挡时的转速。此外，自动再生中，E⑶32使自动再生警告灯36b点灯。

　　图3示出了对自动再生时的废气目标温度、排气管喷射量的累计值、再生时间进行计数的图表。

　　首先，在多级喷射中加上排气管喷射而将DH)再生时，为了防止使废气温度升温时所堆积的PM—下子燃烧的情况，例如将初始的再生目标温度设为500°C左右，使Dro内的 PM进行了一定左右的燃烧后，控制排气管喷射量，以变更目标温度，使最终再生目标温度成为比初始再生目标温度更高的温度，例如600 V左右。

　　此时，E⑶32对初始的再生目标温度Ta设定图示的点线所示的低了规定温度的PM 燃烧判定温度TaPM，在废气温度高到该PM燃烧判定温度TaPM以上时PM燃烧，并对该时间进行累计，在该累计时间达到例如2 5分钟时，变更为接下来的最终再生目标温度Tb，对该最终再生目标温度Tb同样地设定较低的PM燃烧判定温度TbPM，在废气温度高到该PM燃烧判定温度TbPM以上时PM燃烧，并对该时间进行累计，在该累计时间达到例如从温度变更起 3 10分钟时，结束再生。

　　此外，E⑶32在废气温度上升到PM燃烧判定温度TaPM、TbPM以上的时间较短而没有对累计时间进行计数的情况下，在对排气管喷射量进行累计的值成为排气管喷射设定上限值以上时，判断为再生未结束。

　　在该自动再生中，相对于再生目标温度Ta、Tb设定较高的排气管喷射可能上限温度Ta。1\，在废气温度达到排气管喷射可能上限温度Tapl\以上时，为了防止DH)熔损而中止排气管喷射。

　　另外，在手动再生时，E⑶32使手动再生灯36a闪烁而警告进行手动再生，驾驶员接受该警告，使车停止并按下DPD25的手动再生执行开关37，由此使手动再生开始。

　　在手动再生时，ECU32将发动机转速从怠速旋转提升到再生怠速转速，将吸气节流阀18收束，将EGR阀23关闭，并且将排气制动阀24关闭，进行多级喷射而使废气温度升温，在升温后，将排气制动阀24打开并将排气节流阀26关闭，在多级喷射中加上排气管喷射，使废气温度最终升温至600°C左右而使PM燃烧，从而将DTO25再生。在该手动再生中， 也设定图3所说明的再生目标温度Ta、Tb，并且同样地对累计时间进行计数。

　　首先，在自动再生中，利用图I所说明的废气温度传感器30b检测废气温度，E⑶32 求出上述的再生目标温度Ta、Tb与废气温度的偏差e，并基于该偏差，通过PID控制，来决定由排气管喷射器39进行排气管喷射的操作量M。

　　在上式中，Kp为比例控制的比例常数，Ki为积分控制的比例常数，Kd为微分控制的比例常数，Ti为积分时间，Td为微分时间，t为时间。

　　在此，操作量M是由比例控制项、积分控制项、微分控制项的总和来决定的。实际的排气管喷射量是在该操作量M中加上基础项的操作量，并由燃料压力传感器42的燃料压力和排气管喷射器39的开阀时间来决定。

　　在该PID控制下，在行驶自动再生中，废气温度较高且废气量也较多，调整排气管喷射量，能够正确地控制再生目标温度Ta、Tb。

　　在该自动再生中，在车辆反复进行急加速或急减速，或者在下坡路上行驶而由驾驶员关闭了排气制动阀时，由于废气量的增减，若持续进行排气管喷射，则DPD25内的温度会急剧上升，有可能超过排气管喷射可能上限温度TaL、TbL。在该情况下，中断排气管喷射， 防止DPD25的熔损。

　　以往，如图4 (b)所示，在排气制动阀被关闭时，使排气管喷射停止，同时PID控制也停止，在排气制动阀被打开时，再次通过PID控制来进行排气管喷射，但是在该情况下， PID控制的积分控制项由于PID控制停止而被进行了零复位。结果，若从PID控制开始再次对偏差e进行积分，然后再次关闭排气制动阀，则积分控制项被再次零复位，因此，不能够进行排气管喷射量的适当控制，废气温度每当排气制动阀关闭时下降，不能控制成再生目标温度Ta、Tb，存在花费再生时间、或再生未结束的问题。此外，另一方面，排气管喷射器 39在其使用过程中，由于碳向喷射器表面的附着等的影响，排气管喷射器39本身的喷射量也可能会下降，从而在排气管喷射器39异物附着的耐久提高方面，也要求PID控制速度的提闻。

　　因此，本发明如图4(a)所示那样，在排气制动阀被关闭时，使排气管喷射停止，然而在PID控制中不再进行复位而是持续积分。由此，即便反复进行急加速急减速、频繁地打开关闭排气制动阀，在积分控制项中也对偏差e持续进行积分，在排气制动阀成为打开时， 该积分控制项的操作量作为PID控制的初始操作量加在排气管喷射量中，因此能够将废气温度维持为再生目标温度Ta、Tb，实现了 PID控制性的改善。

　　此外，在较长的下坡时使用排气制动阀等时，特别是在同时存在大气温度较低的条件的情况下，D0C28的催化剂表面温度受到排气管喷射停止等的影响，有时会下降得比废气温度传感器30a、30b测定到的温度还低，不能使排气制动阀开后的排气管喷射全量在 D0C28中进行活性反应，而会产生白烟等，因此构成为在使排气制动阀持续使用一定时间以上(规定时间以上)的情况下，对积分控制项进行零复位。

　　如上所述，本发明在行驶自动再生时，在通过PID控制来控制排气管喷射量时，即使由于急减速而将排气制动器关闭从而使排气管喷射停止，也使PID控制持续而在积分控制项中对偏差进行积分，由此，在减速后的再加速中，也能够适当地对排气管喷射量进行PID控制。

　　1.一种废气净化系统，在柴油发动机的排气管中连接有捕集废气中的微粒物质的柴油机微粒消除器，在所述柴油机微粒消除器的微粒物质量成为一定量以上时，进行排气管喷射而使柴油发动机的废气温度上升，从而将柴油机微粒消除器自动再生，该废气净化系统的特征在于，在检测自动再生时的废气温度，求出所检测到的废气温度与再生目标温度的偏差，并基于该偏差对排气管喷射量进行PID控制时，在行驶自动再生时而排气制动阀被关闭时， 使排气管喷射停止，在排气制动阀被关闭的期间，在PID控制中持续进行积分控制项的运算，在排气制动阀被打开时，将持续运算出的积分控制项作为初始操作量。

　　2.如权利要求I所述的废气净化系统，其特征在于，在所述排气制动阀的关闭持续了规定时间以上时，将PID控制复位。

　　3.如权利要求I所述的废气净化系统，其特征在于，在车辆减速后停止时，将PID控制复位。

　　4.如权利要求I所述的废气净化系统，其特征在于，在所述排气制动阀打开而车辆减速时，通过PID控制，持续进行排气喷射。

　　提供一种废气净化系统，在行驶自动再生中，即使反复进行加速减速或排气制动阀被关闭，也能够通过PID控制正确地控制排气管喷射。在柴油发动机(10)的排气管(20)中连接有DPD(25)，在检测将所述DPD(25)自动再生时的废气温度，求出所检测到的废气温度与再生目标温度的偏差，并基于该偏差对排气管喷射量进行PID控制时，在行驶自动再生时而排气制动阀(24)被关闭时，使排气管喷射停止，在排气制动阀(24)被关闭的期间，在PID控制中持续进行积分控制项的运算，在排气制动阀(24)被打开时，将持续运算出的积分控制项作为初始操作量。