[發明專利]發動機的排氣凈化設備

有效

• 申請號: 201210367927.X
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103032137A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 金山訓己;畠道博;古賀德幸
• 申請（專利權）人: 三菱自動車工業株式會社
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/023;F01N3/24
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 彭里

技術領域

這個發明涉及發動機的排氣凈化設備。更具體地說，本發明涉及將添加劑供給到發動機的排氣通道以再生排氣凈化催化劑。

背景技術

從安裝在汽車等等中的發動機排放的廢氣包含廢氣成分，諸如一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NO_x）以及顆粒物質（PM）。因此，發動機的排氣通道例如設置有用于分解（例如，還原）這些物質的三效催化劑、以及用于捕獲PM的顆粒過濾器。

在發動機的情況下，諸如柴油發動機，與理論空燃比相比，將其空燃比控制為稀的（lean）空燃比側，以便在氧化氣氛中進行燃燒，三效催化劑不能完全地凈化廢氣中的氮氧化物（NO_x）。因此，這個類型的發動機的一些排氣通道具有與三效催化劑一起設置的、作為排氣凈化催化劑的NO_x儲存催化劑。當排氣的空燃比稀時，NO_x儲存催化劑儲存包含在排氣中的NO_x，但是當排氣的空燃比濃時，釋放和還原儲存的NO_x。在柴油發動機等等中，排氣的空燃比通常是稀的，以使氮氧化物儲存在NO_x儲存催化劑中。因此，需要執行再生處理（NO_x清除），其中，例如燃料（輕油）等等以預定時刻被噴射到排氣中，以便使排氣的空燃比變濃，從而分解（還原）儲存在NO_x儲存催化劑中的NO_x。

燃料同樣包含作為有害成分的硫黃成分。因此，硫黃成分與氧氣起反應以轉變成硫氧化物（SO_x），硫氧化物（SO_x）代替NO_x被吸收到NO_x儲存催化劑（S中毒）。因此，必需以預定時刻進行去除硫氧化物（SO_x）的再生處理（S清除）。這個再生處理（S清除）需要使排氣的空燃比與NO_x清除的情況同樣濃，并且NO_x儲存催化劑被加熱到等于或者高于預定溫度的高溫。

為了再生處理（S清除），已經提出了各種建議。一個實例包含在使NO_x儲存催化劑維持在濃的氣氛的同時，控制噴射燃料（還原劑）的燃料噴射單元，以交替地重復燃料添加頻繁的期間和燃料添加不頻繁的期間，從而將NO_x儲存催化劑加熱到高溫（例如，參見，專利文獻1）。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第3972864號

發明內容

[通過本發明解決到問題]

通過在S清除期間如此交替地重復燃料添加頻繁的期間和燃料添加不頻繁的期間，可以抑制HC的排放并且有效地釋放SO_x。然而，如果NO_x儲存催化劑的溫度在S清除期間下降，那么相應地出現釋放的硫氧化物的量減少的問題。也就是說，S清除的效率可能下降。

當NO_x儲存催化劑的溫度下降時，碳氫化合物（HC）等等的排放量同樣增加。利用專利文獻1中描述的發明，當催化劑溫度低時，通過增加燃料添加不頻繁的期間的比例抑制碳氫化合物（HC）的排放，但是根據這個增加，硫氧化物的去除量同樣減少（參見圖3）。也就是說，在專利文獻1中描述的發明同樣引起S清除的效率降低的問題。

本發明是鑒于上述情形而做出的。這個發明的目的是提供能夠通過再生處理來有效地釋放排氣的成分的發動機的排氣凈化設備。

[解決該問題的手段]

用于解決以上問題的本發明的第一方面是發動機的排氣凈化設備，包括：排氣凈化催化劑，設置在發動機的排氣通道中，用于凈化排氣；還原劑供給單元，布置在排氣凈化催化劑的上游，用于將作為還原劑的碳氫化合物噴射到排氣通道中；溫度檢測單元，用于檢測排氣凈化催化劑的溫度；再生處理執行單元，用于執行再生處理，再生處理控制還原劑供給單元以將還原劑間歇地供給到排氣通道，以便將流出排氣凈化催化劑的排氣的空燃比保持為濃，并且再生處理使排氣凈化催化劑的溫度等于或者高于設置溫度以釋放儲存在排氣凈化催化劑中的排氣成分；以及間隔改變單元，用于按照由溫度檢測單元檢測到的排氣凈化催化劑的溫度和設置溫度之間的溫差，改變通過還原劑供給單元的還原劑的供給之間的間隔。

本發明的第二方面是根據第一方面的發動機的排氣凈化設備，其特征在于，當排氣凈化催化劑的溫度高于設置溫度時，間隔改變單元使得供給之間的間隔隨著溫差變大而變短。