[發明專利]內燃機的排氣凈化裝置在審

申請號：	201910178983.0	申請日：	2019-02-28
公開（公告）號：	CN110219722A	公開（公告）日：	2019-09-10
發明（設計）人：	梅本壽丈	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;F01N3/28
代理公司：	中原信達知識產權代理有限責任公司 11219	代理人：	高培培;車文
地址：	日本愛知***	國省代碼：	日本;JP
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摘要：
搜索關鍵詞：	還原劑添加閥燃料添加閥排氣通路內燃機排氣凈化裝置氧化催化劑配置劣化排氣上游方式控制燃料添加還原劑燃料量變凈化率燃料
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【說明書】：

在具備SCR催化劑、還原劑添加閥、氧化催化劑及燃料添加閥的內燃機的排氣凈化裝置中，使SCR催化劑的NO_X凈化率盡量大。內燃機的排氣凈化裝置具備：SCR催化劑，配置于內燃機的排氣通路；還原劑添加閥，配置于比SCR催化劑靠上游的排氣通路；氧化催化劑，配置于比還原劑添加閥靠上游的排氣通路；燃料添加閥，配置于比氧化催化劑靠上游的排氣通路；及控制單元，在SCR催化劑的溫度比規定閾值高的狀態下從還原劑添加閥向排氣中添加還原劑的情況下，從燃料添加閥向排氣中添加燃料，其中，控制單元以在SCR催化劑的劣化程度小的情況下，與該劣化程度大的情況相比從燃料添加閥添加的燃料量變少的方式控制燃料添加閥。

技術領域

本發明涉及內燃機的排氣凈化裝置，尤其涉及具備選擇還原型催化劑(SCR(Selective Catalytic Reduction)催化劑)的排氣凈化裝置。

背景技術

作為進行稀薄燃燒運轉的內燃機的排氣凈化裝置，已知有具備配置于排氣通路的SCR催化劑和對向該SCR催化劑流入的排氣添加NH₃或NH₃的前驅體等還原劑的還原劑添加閥的排氣凈化裝置。在這樣的內燃機的排氣凈化裝置中，在內燃機正在進行稀薄燃燒運轉時(即，在從內燃機排出的排氣的氛圍空燃比是比理論空燃比稀的稀空燃比時)，通過從還原劑添加閥適當添加還原劑，從而SCR催化劑能夠利用來源于還原劑的NH₃而使排氣中的NO_X還原成N₂、H₂O。但是，若SCR催化劑的溫度超過比活性溫度高的規定閾值，則在SCR催化劑中NH₃容易與排氣中的O₂反應，由此可能產生來源于NH₃的NO_X。對于這樣的問題，提出了一種如下的技術：設置配置于比SCR催化劑靠上游處的氧化催化劑和配置于比氧化催化劑靠上游處的燃料添加閥，在SCR催化劑的溫度比規定閾值高的狀態下從還原劑添加閥添加還原劑的情況下，通過從燃料添加閥添加燃料來使向SCR催化劑流入的排氣的O₂濃度下降(例如，參照專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-101968號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在此，SCR催化劑中的NO_X還原作用通過擔載于該SCR催化劑的催化劑載體的過渡金屬離子(例如，銅(Cu)離子、鐵(Fe)離子)的作用表現。詳細而言，上述過渡金屬離子會吸附來源于還原劑的NH₃。若吸附了NH₃的過渡金屬離子的離子價數是NO_X還原所需的價數(以下，有時將這樣的狀態記為“基準狀態”)，則該過渡金屬離子通過使NH₃與排氣中的NO_X反應而使排氣中的NO_X還原成N₂。此時，過渡金屬離子的離子價數會變得比NO_X還原所需的價數少，因此該過渡金屬離子的NO_X還原能力下降(以下，有時將這樣的狀態記為“下降狀態”)。但是，在下降狀態的過渡金屬離子上，在NH₃與NO_X的反應時會吸附H⁺。當吸附于下降狀態的過渡金屬離子的H⁺與排氣中的O₂、NO₂反應時，該過渡金屬離子被再次氧化，該過渡金屬離子的離子價數恢復為NO_X還原所需的離子價數(以下，有時記為“價數恢復”)。