廢氣凈化系統以及廢氣凈化方法技術方案

本發明專利技術提供廢氣凈化系統以及廢氣凈化方法。在催化劑裝置(31a)的催化劑溫度(T)為下限催化劑溫度(Tc)以下時禁止空燃比濃控制，并且在滿足NOx吸藏量的推斷值(V)達到濃開始閾值(Vc)的第1定時(ti1)以及基于濃間隔時間映射(M1)的設定間隔時間(tic)的第2定時(ti2)的雙方的情況下，開始空燃比濃控制，將以催化劑溫度(T)和NOx吸藏量的推斷值(V)相對于濃開始閾值(Vc)的吸藏比(R)為基礎而預先設定的濃間隔修正系數(α)與設定間隔時間(tic)相乘來修正第2定時(ti2)。由此，降低通過空燃比濃控制使催化劑的凈化能力恢復的催化劑裝置(31a)的空燃比濃控制的頻度，在防止白煙產生以及HC泄漏的同時進行催化劑溫度(T)的升溫，實現廢氣成分的改善和燃料消耗率的改善。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及，在具備通過空燃比濃控制使催化劑的凈化能力恢復的催化劑裝置的廢氣凈化系統中，能夠降低空燃比濃控制的頻度，能夠在防止白煙產生以及HC泄漏的同時進行催化劑溫度的升溫，能夠實現廢氣成分的改善和燃料消耗率的改善。
技術介紹
—般情況下，車輛通過將在內燃機中使燃料燃燒而產生的動力經由變速器等傳遞至車輪來行駛，但是在通過該燃燒而產生的廢氣中含有Ν0χ(氮氧化物)、PM (ParticulateMatter:粒子狀物質)等，因此不直接放出到大氣中，而在內燃機的排氣通路上設置廢氣的后處理裝置，在該后處理裝置中設置載持有催化劑的催化劑裝置，通過該催化劑裝置對廢氣所含有的NOx、PM等進行凈化處理。作為用于對該NOx進行凈化的催化劑裝置，例如使用NOx吸藏還原型催化劑(LNT:Lean NOx Trap)、選擇還原型NOx催化劑(SCR-SelectiveCatalytic Reduct1n)。該NOx吸藏還原型催化劑裝置為，在車輛的通常行駛時、即廢氣的空燃比處于稀狀態時，將廢氣所含有的N0氧化為N02而吸藏，在該吸藏的NOx量接近吸藏極限時，進行通過使廢氣的空燃比成為濃狀態來使吸藏的NOx量放出并且對所放出的NOx進行還原的空燃比濃控制。在該空燃比濃控制中，為了使廢氣的空燃比成為濃狀態，而在缸內燃料噴射中進行后噴射，或者從設置于排氣通路的燃料噴射裝置朝廢氣中直接噴射燃料。由此，使廢氣中的HC量暫時增加，并且通過廢氣中的氧使該HC燃燒，使廢氣成為濃狀態。而且，根據NOx吸藏量的推斷值(計算值)達到與吸藏極限值相關聯地設定的濃開始閾值的定時、或者基于由對于從上次的空燃比濃控制到下次的空燃比濃控制為止的經過時間的濃間隔時間映射(基礎濃間隔映射)規定的經過時間的定時等，決定進行空燃比濃控制的濃間隔。另一方面，根據NOx還原量的推斷值(計算值)達到濃結束閾值(目標還原量閾值)的定時、或者基于由對于從空燃比濃控制的開始時起的經過時間的濃持續時間映射規定的時間的定時等，決定空燃比濃控制的每一次的持續濃狀態的持續時間。但是，在發動機起動緊后的暖機時等，濃狀態下的缸內的燃燒容易變得不穩定，由此產生即便NOx的吸藏量成為閾值以上也無法進行空燃比濃控制的狀況。因此，對于該NOx的吸藏量為閾值以上的狀況，在現有技術中，如圖4所示那樣，禁止空燃比濃控制直至內燃機的暖機結束為止，在暖機完成后解除空燃比濃控制的禁止，并且，在該禁止解除緊后，為了將過剩地吸藏的NOx放出以及還原凈化，而以較短的間隔頻繁地進行空燃比濃控制，由此進行盡早從該NOx凈化率惡化的狀態脫離那樣的控制。但是，在實際道路行駛時，當在起動緊后等催化劑溫度較低的狀態下進行這樣的較短間隔的空燃比濃控制時，由于頻發的空燃比濃控制，而產生朝排氣通路過剩供給HC而產生白煙的問題。此外，在催化劑的溫度較低時，催化劑的化學反應速度較慢，因此當與通常相同地進行空燃比濃控制時，還會產生HC的氧化還原反應來不及進行而產生剩余HC被朝大氣中放出的HC泄漏這種問題。與此相關聯，例如，如日本申請的特開2009-270446號公報所記載的那樣，提出有如下的廢氣凈化方法以及廢氣凈化系統:在內燃機的排氣通路上，在NOx吸藏還原型催化劑的下游側具備對廢氣中的HC進行吸附的HC吸附材料，在進行NOx再生控制時，在將HC吸附材料的溫度作為指標的指標溫度為第1判定溫度以下時，通過空氣過剩率換算將廢氣的空燃比設為0.8?1.1，在第1判定溫度與第2判定溫度之間時設為1.0?1.1，在第2判定溫度以上時設為0.8?1.1，由此實現HC朝大氣中的流出的改善。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本申請的特開2009-270446號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題本專利技術是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供，在具備通過空燃比濃控制使催化劑的凈化能力恢復的催化劑裝置的廢氣凈化系統中，通過對于空燃比濃控制的開始判定和結束判定與內燃機的運轉狀態相匹配地提供更適當的判定基準，由此能夠降低空燃比濃控制的頻度，能夠在防止白煙產生以及HC泄漏的同時進行催化劑溫度的升溫，并能夠實現廢氣成分的改善和燃料消耗率的改善。用于解決課題的手段用于實現上述目的的本專利技術的廢氣凈化系統構成為，在內燃機的排氣通路上具備通過空燃比濃控制使催化劑的凈化能力恢復的催化劑裝置、以及進行上述空燃比濃控制的控制裝置，其中，上述控制裝置構成為，在催化劑溫度為預先設定的下限催化劑溫度以下時禁止上述空燃比濃控制，并且，在滿足NOx吸藏量的推斷值達到預先設定的濃開始閾值的第1定時、以及基于由濃間隔時間映射設定的設定間隔時間的第2定時的雙方的情況下，開始上述空燃比濃控制，以上述催化劑裝置的催化劑溫度、以及NOx吸藏量的推斷值相對于濃開始閾值的吸藏比為基礎而預先設定濃間隔修正系數，將該濃間隔修正系數與上述設定間隔時間相乘來修正上述第2定時。根據該構成，在通過空燃比濃控制使催化劑裝置的催化劑(NOx吸藏還原型催化劑等)的凈化能力恢復的廢氣凈化系統中，通過導入以催化劑裝置的催化劑溫度和NOx吸藏量的推斷值相對于濃開始閾值的吸藏比為基礎的濃間隔修正系數，由此能夠不單獨地進行與NOx吸藏量的推斷值、催化劑溫度、濃間隔相關的判斷，而使它們之間具有相互的關系，而按照被最佳化后的濃間隔來進行空燃比濃控制。在上述廢氣凈化系統中，上述控制裝置構成為，在使上述空燃比濃控制開始后的濃狀態持續的持續時間，滿足NOx還原量的推斷值達到濃結束閾值的第3定時、以及經過了由濃持續時間映射規定的設定持續時間的第4定時的雙方的情況下，結束上述空燃比濃控制，并且，將與催化劑溫度相對應地設定的持續時間修正系數與上述設定持續時間相乘來修正上述第4定時，當如此構成時，能夠與催化劑裝置的催化劑溫度以及依存于該催化劑溫度的催化劑的反應速度相對應，使空燃比濃控制的持續時間最佳地變化，能夠進行更適當的空燃比濃控制。在上述廢氣凈化系統中，上述控制裝置為，催化劑溫度越低則將上述濃間隔修正系數設定得越大，上述吸藏比越小則將上述濃間隔修正系數設定得越大，催化劑溫度越低則將上述持續時間修正系數設定得越大，當如此構成時，通過該構成，在催化劑的溫度從禁止空燃比濃控制的狀況、例如在內燃機的暖機時等缸內的燃燒變得不穩定那樣的狀況，成為催化劑溫度上升而能夠進行空燃比濃控制的狀況的情況下，能夠使空燃比濃控制的間隔加長，而減少空燃比濃控制的頻度，由此，能夠防止朝排氣通路過剩供給HC以及由該過剩供給導致的白煙的產生。此外，在催化劑的溫度較低時，使空燃比濃控制的持續時間加長，因此能夠防止供給至排氣通路的HC的氧化還原反應來不及進行而剩余HC朝大氣中放出的HC泄漏。而且，用于實現上述目的的本專利技術的廢氣凈化方法為，通過空燃比濃控制使設置在內燃機的排氣通路上的催化劑當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種廢氣凈化系統，在內燃機的排氣通路上具備通過空燃比濃控制使催化劑的凈化能力恢復的催化劑裝置以及進行上述空燃比濃控制的控制裝置，其特征在于，上述控制裝置構成為，在催化劑溫度為預先設定的下限催化劑溫度以下時，禁止上述空燃比濃控制，并且，在滿足NOx吸藏量的推斷值達到預先設定的濃開始閾值的第1定時、以及基于由濃間隔時間映射設定的設定間隔時間的第2定時的雙方的情況下，開始上述空燃比濃控制，以上述催化劑裝置的催化劑溫度、以及NOx吸藏量的推斷值相對于濃開始閾值的吸藏比為基礎而預先設定濃間隔修正系數，將該濃間隔修正系數與上述設定間隔時間相乘來修正上述第2定時。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：長岡大治，游座裕之，中田輝男，
申請(專利權)人：五十鈴自動車株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP