[發(fā)明專利]內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980147823.4
• 申請(qǐng)日: 2009-11-02
• 公開（公告）號(hào): CN102227551A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅本壽丈;吉田耕平;西岡寬真;中田有香;淺沼孝充
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F02D41/02
• 分類號(hào): F02D41/02;F01N3/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;吳煥芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在設(shè)有NOx儲(chǔ)存還原催化劑的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，其中，當(dāng)流入排氣的空燃比稀時(shí)，該NOx儲(chǔ)存還原催化劑儲(chǔ)存排氣中包含的NOx，并且當(dāng)流入排氣的空燃比變成化學(xué)計(jì)量空燃比或變濃時(shí)，該NOx儲(chǔ)存還原催化劑還原并凈化儲(chǔ)存的NOx，當(dāng)還原并凈化儲(chǔ)存的NOx時(shí)，有時(shí)候伴隨著N₂和O₂生成N₂O。已知當(dāng)N₂O釋放到大氣中時(shí)，會(huì)由于與CO₂相類似的機(jī)制而產(chǎn)生溫室效應(yīng)，所以期望抑制N₂O的排放從而抑制全球變暖。

本領(lǐng)域中已知這樣的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)成在當(dāng)還原和凈化存儲(chǔ)的NOx時(shí)的N₂O預(yù)計(jì)量為預(yù)定量或更高時(shí)、提高催化劑溫度并對(duì)還原和凈化NOx進(jìn)行處理，以抑制N₂O的排放量(見日本專利公開(A)No.2004-211676)。

然而，提高催化劑溫度的處理需要額外的燃料。從燃料經(jīng)濟(jì)性角度看，額外的燃料越少越好。具體地，當(dāng)排氣的溫度低時(shí)，用于提高溫度所需的燃料增加是不符合期望的。

發(fā)明內(nèi)容

考慮到上述問(wèn)題而提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的在于提出在抑制N₂O生成量的同時(shí)抑制額外使用的燃料量的、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。

在本發(fā)明的第一方面，提供了一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道中布置有NOx儲(chǔ)存還原催化劑，當(dāng)流入排氣的空燃比稀時(shí)，所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑儲(chǔ)存排氣中含有的NOx，并且當(dāng)所述流入排氣的空燃比變成化學(xué)計(jì)量空燃比或變成濃時(shí)，所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑還原并凈化儲(chǔ)存的NOx，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)設(shè)有NOx生成量減少裝置，所述NOx生成量減少裝置用于減少因所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)變化而在燃燒室中生成的NOx的生成量，并且，至少當(dāng)預(yù)期在所述NOx儲(chǔ)存還原催化劑處生成的N₂O的量超過(guò)容許量時(shí)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)通過(guò)所述NOx生成量減少裝置暫時(shí)減少NOx的生成量。

此外，在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，該內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)排氣通道中布置有NOx儲(chǔ)存還原催化劑，當(dāng)流入排氣的空燃比稀時(shí)，NOx儲(chǔ)存還原催化劑儲(chǔ)存排氣中包含的NOx，并且當(dāng)流入排氣的空燃比變成化學(xué)計(jì)量空燃比或變成濃時(shí)，NOx儲(chǔ)存還原催化劑還原并凈化儲(chǔ)存的NOx，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)設(shè)有NOx生成量減少裝置，所述NOx生成量減少裝置用于減少因發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)變化而在燃燒室中生成的NOx生成量，并且至少在流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑的排氣的空燃比由稀轉(zhuǎn)濃的時(shí)期以及其由稀轉(zhuǎn)濃的時(shí)期、至少當(dāng)NOx儲(chǔ)存還原催化劑的催化劑溫度處于N₂O生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)通過(guò)NOx生成量減少裝置暫時(shí)減少NOx的生成量。

即，在本發(fā)明的第一和第二方面中，作為抑制N₂O生成量的方法，采用了減少作為其生成原因之一的NOx生成量的方法。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制N₂O生成量的方法，該方法抑制了如常規(guī)方法那樣提高催化劑溫度所需額外使用的燃料量，并且在燃料消耗角度非常符合期望。注意，供給到發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣通道、燃燒室和NOx儲(chǔ)存還原催化劑上游的排氣通道中的空氣和燃料(碳?xì)浠衔?之經(jīng)稱為“排氣空燃比”。

此外，在本發(fā)明的第三方面中，提供了如本發(fā)明第二方面所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其中，在流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑的排氣的空燃比由稀轉(zhuǎn)濃的時(shí)期至其由濃轉(zhuǎn)稀的時(shí)期、當(dāng)NOx儲(chǔ)存還原催化劑的催化劑溫度處于N₂O生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，NOx生成量減少裝置暫時(shí)減少NOx的生成量。

此外，在本發(fā)明的第四方面中，提供了如本發(fā)明第二方面所述的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其中，在流入NOx儲(chǔ)存還原催化劑的排氣的空燃比由稀轉(zhuǎn)濃的時(shí)期以及其由濃轉(zhuǎn)稀的時(shí)期、當(dāng)NOx儲(chǔ)存還原催化劑的催化劑溫度處于N₂O生成溫度范圍內(nèi)時(shí)，NOx生成量減少裝置暫時(shí)減少NOx的生成量，并且在這些時(shí)期之間，NOx生成量減少裝置并不暫時(shí)減少NOx的生成量。