[發明專利]內燃機的排氣凈化系統

有效

• 申請號: 200680006346.6
• 申請日: 2006-03-09
• 公開（公告）號: CN101128654A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: 新美國明;小田富久;植田貴宣
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/02;F01N3/08;F01N3/24;B01D53/94;B01D46/42
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃威;徐金偉

技術領域

本發明涉及一種內燃機的排氣凈化系統。

背景技術

在內燃機的排氣中包含NO_x和其它有害物質。公知的是在內燃機的排氣系統中可設置用于凈化排氣中的NO_x的NO_x催化劑，以減少這些有害物質的排放。在所述技術中，當設置存儲還原型NO_x催化劑時，隨著存儲的NO_x的量增加，凈化能力降低，因此，將還原劑供應到所述存儲還原型NO_x催化劑以還原和釋放存儲在所述催化劑中的NO_x(下文中稱為“NO_x還原處理”)。

此外，除了升高NO_x催化劑的床溫(bed?temperature)外，有時還將還原劑供應到NO_x催化劑以中和SO_x中毒，在SO_x中毒中，存儲在NO_x催化劑中的排氣中的SO_x導致凈化能力降低(下文中稱為“SO_x再生處理”)。

同時，在內燃機的排氣中還包含以碳為主要成分的顆粒物質(PM)。在防止顆粒物質排放到大氣的公知技術中，在內燃機的排氣系統中設置顆粒過濾器(下文中也稱為“過濾器”)以捕集所述顆粒物質。

在所述過濾器中，隨著捕集的顆粒物質的積聚量增加，所述過濾器被阻塞，引起排氣的背壓增加并且降低發動機的能力。作為對策，通過升高引入到過濾器的排氣的溫度，使得過濾器的溫度升高且捕集的顆粒物質通過氧化被去除，可以再生所述過濾器的排氣凈化能力(在下文中稱為“PM再生處理”)。

作為在所述PM再生處理過程中升高引入到過濾器的排氣溫度的方法，在所述過濾器的上游側設置能夠氧化的氧化催化劑，并且在PM再生處理過程中，將還原劑供應到所述氧化催化劑，引起在所述氧化催化劑的氧化反應，從而在所述過濾器上游側的排氣溫度升高。

公知的是在此時，優選抑制引入到排氣凈化裝置的排氣流速。當將還原劑供應到諸如NO_x催化劑或過濾器的排氣凈化裝置以再生凈化能力時，執行所述抑制以防止所供應的還原劑接觸和被高溫排氣氧化，接觸被氧化的結果是所述還原劑不能再用于在存儲還原型NO_x催化劑或在氧化催化劑中的氧化反應。

公開號為JP-A-2003-106142的日本專利申請和公開號為JP-A-2003-74328的日本專利申請提出一種技術，在所述技術中排氣凈化系統(下文中稱為排氣凈化裝置，在其包括控制系統時稱為“排氣凈化系統”)設置有多個分支通路，并且在每個分支通路中設置有排氣凈化裝置。在所述技術中，通過能改變通路截面積的閥抑制引入到排氣凈化裝置之一的排氣流速到預定速度，將作為還原劑的燃料供應到以抑制的流速引入排氣的排氣凈化裝置中。這樣做時，供應的燃料能有效地用于再生排氣凈化裝置的凈化能力，并且抑制對內燃機操作性能的不利作用。

在相關技術中，公開號為JP-A-HEI7-102947的日本專利申請公開了一種技術，所述技術用于具有多個分支通路且在每個分支通路中設置排氣凈化裝置的結構中。在所述技術中，當排氣流速降低時，在分支通路之一的排氣節流閥關閉并且供應還原劑。此外，公開號為2947021的日本專利申請公開了一種技術，所述技術用于具有多個分支通路且在每個分支通路中設置NO_x催化劑的結構。在所述技術中，通過轉換開關閥將排氣導向每個分支通路。公開號為2727906的日本專利申請還公開了一種技術，所述技術用于具有多個分支通路且在每個分支通路中設置NO_x催化劑的結構中。在所述技術中，降低流經分支通路之一的排氣的流速，并且當排氣流速降低時，實施濃強化(richspike)。

然而，在這些技術中，仍有改進的空間，以確保作為還原劑的燃料被可靠地供應到整個排氣凈化裝置，從而能有效地執行凈化能力的再生。

本發明的一個目的在于提供一種在排氣凈化系統中更可靠地或更有效地再生排氣凈化裝置的凈化能力的技術，所述排氣凈化系統包括多個從排氣通路分叉出的分支通路和設置在每個分支通路中的排氣凈化裝置。

發明內容

為達到上述目的，本發明是一種排氣凈化系統，其中排氣通路分叉為多個分支通路，并且在每個分支通路中設置有排氣凈化裝置、還原劑添加器件和排氣流控制閥。本發明的主要特征如下。