[發明專利]內燃機的排氣凈化系統

有效

• 申請號: 200980162037.1
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN102575547A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 櫻井健治
• 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;F01N3/08;F02D41/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;趙曦

技術領域

本發明涉及內燃機的排氣凈化系統，特別涉及具備NOx吸留還原催化劑和NOx選擇還原催化劑的內燃機的排氣凈化系統。

背景技術

目前，例如日本特開2009-97469號公報所公開，已知具備SCR(選擇還原型NOx催化劑)的排氣凈化系統。該系統中，向排氣通路的下游分別配置TWC(3元催化劑)、NSR(吸留還原型NOx催化劑)以及SCR(選擇還原型NOx催化劑)。NSR具有當流入的排氣的空燃比為稀時吸留排氣中的NOx、流入的排氣的空燃比為理論空燃比或濃、并且在還原劑的存在下將吸留的NOx還原的功能。另外，SCR具有接受作為還原劑的NH₃的供給、將吹過NSR的下游的NOx選擇性地還原的功能。

以NH₃為還原劑的SCR的NOx還原反應為放熱反應，在越低溫環境下越容易進行。因此，在上述現有系統中，通過溫度控制機構控制SCR的溫度在規定的基準溫度以下。由此在SCR中維持適合進行NOx還原反應的狀態，所以能夠提高基于SCR的NOx凈化率。

專利文獻1：日本特開2009-97469號公報

專利文獻2：日本特開2007-9810號公報

專利文獻3：日本特開2009-90273號公報

專利文獻4：日本特開2008-2797334號公報

發明內容

上述現有系統中，從促進SCR中的還原反應的進行的觀點考慮，將該SCR的溫度控制在規定的基準溫度以下。但是，如果在低溫環境下持續使用SCR，則發生硫中毒而使還原性能降低的問題。因此，單從促進還原反應進行的觀點考慮，進行SCR的溫度控制的上述現有系統中，無法防止硫中毒所導致的SCR的還原性能降低，希望改善。

該發明是為了解決上述課題而提出的，目的在于提供一種內燃機的排氣凈化系統，在具備SCR的內燃機中，通過使由SCR中毒導致的性能降低有效地恢復，能夠抑制排放劣化。

第1發明為了實現上述目的，提供一種能夠進行稀燃運轉的內燃機的排氣凈化系統，其特征在于，具備：

配置于上述內燃機的排氣通路的NOx吸留還原催化劑(以下稱為NSR催化劑)，

配置于上述NSR催化劑的下游的NOx選擇還原催化劑(以下稱為SCR)，

檢測上述SCR的硫中毒的中毒檢測機構，和

通過上述中毒檢測機構檢測出上述SCR的硫中毒時使該SCR的床溫升溫的升溫機構。

另外，第2發明的特征在于，在第1發明中，

上述內燃機具有多個汽缸組，

上述升溫機構包含汽缸列控制機構，該汽缸列控制機構運行使一方汽缸組為濃空燃比、使另一汽缸組為稀或理論空燃比的汽缸列控制，

當檢測出上述SCR的硫中毒、并且從上述汽缸列控制的前一次運行開始的行駛距離比規定距離長時，運行上述汽缸列控制機構。

另外，第3發明的特征在于，在第2發明中，

上述升溫機構還包含理論空燃比控制機構，該理論空燃比控制機構運行將上述內燃機的空燃比由稀空燃比切換為理論空燃比而進行運轉的理論空燃比控制，

當檢測到上述SCR的硫中毒、并且上述行駛距離在上述規定距離以下、而且上述內燃機的內燃機轉速大于規定轉速時，運行上述理論空燃比控制機構。

另外，第4發明的特征在于，在第3發明中，

上述升溫機構還包含燃料過量供給控制機構，該燃料過量供給控制機構運行將上述內燃機的空燃比暫時控制為濃空燃比的燃料過量供給控制，

當檢測到上述SCR的硫中毒、并且上述行駛距離在上述規定距離以下、而且上述內燃機轉速在規定轉速以下時，使上述燃料過量供給機構的運行頻率增加。

另外，第5發明的特征在于，在第1～第4中的任一發明中，

進一步具備停止機構，該停止機構在上述SCR的床溫達到規定的溫度時停止運行該升溫機構。

另外，第6發明的特征在于，在第1發明中，還具備：

判定上述SCR中的PM蓄積量是否達到規定量的判定機構，

用于向上述SCR供給2次空氣的2次空氣供給機構；

當檢測到上述SCR的硫中毒、并且上述PM蓄積量達到規定量時，上述升溫機構驅動上述2次空氣供給機構。

另外，第7發明的特征在于，在第6發明中，

還具備配置于上述SCR的下游側的壓力傳感器，

上述判定機構當上述壓力傳感器的檢測值大于規定值時判定PM蓄積量達到規定量。