[發明專利]內燃機的排氣凈化系統

有效

• 申請號: 200980162496.X
• 申請日: 2009-11-18
• 公開（公告）號: CN102667082A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 櫻井健治;宮下茂樹
• 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
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 劉日華

技術領域

本發明涉及一種內燃機的排氣凈化系統，特別是涉及具備NO_X吸藏還原催化劑和NO_X選擇還原催化劑的內燃機的排氣凈化系統。

背景技術

以往，例如如日本特開2001－271679號公報所公開的那樣，已知有在內燃機的排氣通路中具備NO_X吸藏還原催化劑（以下，稱為“NSR催化劑”）的系統。NSR催化劑為具備將包含在從內燃機排出的燃燒氣體中的氮氧化物（NO_X）吸藏到催化劑內部的吸藏功能和對NO_X及碳氫化合物（HC）等進行凈化處理的催化劑功能的催化劑。在內燃機按稀空燃比運轉的場合，排出含有大量的NO_X的廢氣。因此，上述NSR催化劑將該NO_X吸藏到其內部，對該NO_X向催化劑下游放出的事態進行抑制。

在這里，按規定的時刻對被NSR催化劑吸藏了的NO_X進行凈化處理。更具體地說，在上述以往的系統中，實施暫時從內燃機排出未燃成分的濃空燃比短時介入（リッチスパイク）。這樣，使該催化劑內的NO_X與未燃成分在該催化劑內進行反應。

若濃空燃比短時介入的開始使得從內燃機排出大量的未燃成分，則在該催化劑中殘存應由未燃成分還原的NO_X的期間，向NSR催化劑的下游放出的廢氣成為理論空燃比氣氛。此后，若吸附在了催化劑內的NO_X的還原完成，則未燃成分被向催化劑下游放出，因此，廢氣變化為濃空燃比氣氛。在上述以往的系統中，從氧濃度、氮氧化物濃度檢測這樣的催化劑下游的廢氣向濃空燃比氣氛的變化，在檢測出該變化時使濃空燃比短時介入結束。這樣，能夠防止過剩的濃空燃比短時介入的實施，所以，能夠抑制燃料消耗率惡化。

專利文獻1:日本特開2001－271679號公報

專利文獻2:日本特開2009－114879號公報

發明內容

發明要解決的課題

在上述以往的系統中，通過濃空燃比短時介入對由NSR催化劑吸藏了的NO_X進行處理。然而，在實施濃空燃比短時介入時，被吸藏了的NO_X的一部分有時被放出到了該催化劑下游。即，若實施濃空燃比短時介入而向NSR催化劑內導入作為還原劑的未燃成分，則被吸藏了的NO_X脫離，在催化劑上發生反應。此時，脫離了的NO_X的一部分不在催化劑上受到凈化，而是穿越到該催化劑下游。

作為對該穿越NO_X進行凈化的方法，可考慮在NSR催化劑的下游側配置NO_X選擇還原催化劑（以下稱為“SCR”）的方法。SCR主要在其內部吸藏在NSR催化劑內生成的NH₃。因此，根據SCR，能夠由NH₃選擇性地對穿越到了NSR催化劑的下游的NO_X進行還原，對其進行凈化。

在這里，若儲存在SCR中的NH₃不足，則該SCR的NO_X凈化性能下降。因此，最好通過弄清NH₃的生成機理，構筑能夠生成大量的NH₃的系統，抑制由于NH₃的不足導致的排放物的惡化。

本發明就是為了解決上述那樣的問題而作出的，其目的在于提供一種內燃機的排氣凈化系統，該內燃機的排氣凈化系統在具備NSR催化劑和SCR的內燃機中能夠對由NO_X的穿越導致的排放物惡化進行抑制。

用于解決問題的手段

第1發明為了達到上述目的，提供一種內燃機的排氣凈化系統，該內燃機能夠進行稀燃運轉，該內燃機的排氣凈化系統的特征在于：

具有NO_X吸藏還原催化劑（以下稱為NSR催化劑）、NO_X選擇還原催化劑（以下稱為SCR）、廢氣傳感器、濃空燃比短時介入單元以及NO_X量增加單元；

該NO_X吸藏還原催化劑配置于上述內燃機的排氣通路；

該NO_X選擇還原催化劑配置于上述NSR催化劑的下游；

該廢氣傳感器配置于上述SCR的下游，產生與NO_X濃度相對應的輸出；

該濃空燃比短時介入單元在稀燃運轉中的規定的時刻實施濃空燃比短時介入；