[發明專利]內燃機的排氣排放控制系統

無效

• 申請號: 200980100724.0
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101981284A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 依田公一;伊藤隆晟;佐野啟介;若尾和弘
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;F01N11/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;車文

技術領域

本發明涉及一種適合用在內燃機中的排氣排放控制系統，尤其涉及一種內燃機的排氣排放控制系統，在該排氣排放控制系統中，在設置于發動機的排氣系統中的旁路通道中設置有NOx吸附劑。

背景技術

已知一種內燃機的排氣排放控制系統，例如在日本專利申請公開No.2006-342700(JP-A-2006-342700)中所公開的那樣，在該排氣排放控制系統中，旁路通道設置在排氣通道中并且NOx吸附劑安置在該旁路通道中。

例如，當發動機冷起動時，上述類型的排氣排放控制系統使排氣流過該旁路通道。因此，當在催化劑尚未預熱的情況下起動發動機時，該系統允許NOx吸附劑吸附排氣中含有的NOx成分，由此改善發動機起動期間的排氣排放質量。

在上述排氣排放控制系統中，排氣中的NOx成分由NOx吸附劑吸附。然而，例如，取決于吸附劑的使用環境，NOx吸附劑的NOx吸附能力可能下降或降低。吸附能力的降低可以是可克服型降低或者不可克服型降低(永久劣化)，可克服型降低由吸附劑的結構的可逆變化引起并且吸附劑能夠恢復，而不可克服型降低由吸附劑中的不可逆的結構變化引起并且吸附劑不能恢復。

在上述排氣排放控制系統中，沒有對以上兩種吸附能力的降低相互進行區分。因此，在上述排放控制系統中，即使在NOx吸附劑中發生永久劣化的情況下，也可能執行浪費的再生控制等以便恢復吸附能力。在這種情況下，在沒有從吸附能力的降低中恢復的狀態下繼續使用NOx吸附劑，從而導致發動機起動期間的排氣排放惡化。此外，如果在無用的再生控制下執行燃料噴射和其他發動機操作，則排氣排放可能進一步惡化。

發明內容

本發明提供了一種內燃機的排氣排放控制系統，當NOx吸附劑的性能(例如吸附能力)降低時，該排氣排放控制系統根據性能降低的類型來采取適當措施。

本發明的第一方面涉及一種內燃機的排氣排放控制系統。該排氣排放控制系統包括：旁路通道，該旁路通道設置在內燃機的排氣通道中，并且布置成繞過作為該排氣通道的一部分的主通道；NOx吸附劑，該NOx吸附劑設置在所述旁路通道中，并且適于從排氣所包含成分中至少吸附NOx；流路切換裝置，該流路切換裝置在主通道與旁路通道之間切換排氣的流路；吸附控制裝置，該吸附控制裝置基于內燃機的運行狀態來控制流路切換裝置，以便使排氣流過旁路通道；以及吸附能力確定裝置，該吸附能力確定裝置當NOx吸附劑的吸附能力降低時確定該吸附能力的降低是NOx吸附劑能夠恢復的可克服型降低或是NOx吸附劑不能恢復的不可克服型降低。

利用上述布置，當NOx吸附劑的吸附能力降低時，吸附能力確定裝置能夠確定該吸附能力的降低是NOx吸附劑能夠恢復的可克服型劣化或是NOx吸附劑不能恢復的不可克服型劣化。因此，該系統能夠根據劣化的類型迅速采取適當措施，例如還原控制或警告操作。即，防止在不可克服型劣化的情況下執行還原控制，或者防止在可克服型劣化的情況下執行浪費的操作，例如打開警告燈。因此能夠使NOx吸附劑的吸附能力保持在足夠高的水平。

在根據本發明的上述方面的系統中，吸附能力確定裝置包括：氧化確定單元，該氧化確定單元確定該吸附能力的降低是否由NOx吸附劑的氧化引起；以及永久劣化確定單元，該永久劣化確定單元當吸附能力的降低不是由氧化引起時確定該吸附能力的降低是否由NOx吸附劑中的不可逆的結構變化引起。

利用上述布置，當氧化確定單元確定NOx吸附劑的吸附能力的降低不是由因氧化導致的可克服型劣化引起時，永久劣化確定單元確定NOx吸附劑中是否出現不可克服型永久劣化。以這種方式，能夠在對永久劣化的出現進行確定之前預先排除氧化劣化的影響。即，由于能夠在不考慮因氧化劣化引起的吸附能力的降低的情況下對永久劣化進行確定，所以防止了因為氧化劣化與永久劣化一同存在而做出錯誤的確定，并且能夠以高精度確定是否僅存在永久劣化。

上述排氣排放控制系統還可包括：第一溫度檢測裝置，該第一溫度檢測裝置檢測NOx吸附劑的位于在排氣流動的方向上觀察的上游側上的一部分的溫度，來作為上游側溫度；以及第二溫度檢測裝置，該第二溫度檢測裝置檢測NOx吸附劑的位于在排氣流動的方向上觀察的下游側上的一部分的溫度，來作為下游側溫度。在該系統中，吸附能力確定裝置可在排氣流到NOx吸附劑中以使得上游側溫度和下游側溫度發生變化時將上游側溫度的變化與下游側溫度的變化進行比較，并且基于比較結果來確定該吸附能力的降低是否是NOx吸附劑不能恢復的不可克服型降低。