[發明專利]內燃機的排氣凈化裝置

有效

• 申請號: 202010025561.2
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111441844B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 野竹康正;高田圭;佐久間哲哉
• 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;F01N9/00;F01N13/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 任天諾;高培培

本發明提供一種內燃機的排氣凈化裝置，提高排氣凈化裝置對NOx或HC的凈化性能。排氣凈化裝置具備：電化學反應器(45)，設于內燃機排氣通路內；旁通通路，繞過電化學反應器；流量控制閥，對向電化學反應器以及旁通通路流入的廢氣的流量進行控制；以及控制裝置，對流量控制閥進行控制。電化學反應器具備對NOx或HC進行保持的保持材料，并且構成為在通電時對保持于保持材料的NOx或HC進行凈化。控制裝置為了以電化學反應器的溫度被維持為小于脫離開始溫度的方式控制向電化學反應器流入的廢氣的流量而對流量控制閥進行控制，該脫離開始溫度為NOx或HC開始從保持材料脫離的溫度。

技術領域

本公開涉及內燃機的排氣凈化裝置。

背景技術

一直以來，已知一種在排氣通路內設有電化學反應器的內燃機的排氣凈化裝置，該電化學反應器具備離子傳導性的固體電解質層和在固體電解質層的表面上配置的陽極層以及陰極層(例如專利文獻1)。在所述電化學反應器中，以從陽極層經由固體電解質層向陰極層流動的方式向電化學反應器供給電流時，在陰極層上將NOx還原成N₂來進行凈化。

尤其，在專利文獻1的排氣凈化裝置中，以能夠保持NOx的方式構成陰極層。由此，即使在陰極層中過量地存在妨礙NOx的化學反應的氧的情況下，也在陰極層中選擇性地保持NOx，因此能夠高效地對NOx進行凈化。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-110277號公報

發明內容

另外，保持NOx的保持材料雖然在其溫度比較低時對廢氣中的NOx進行保持，但是在其溫度高至脫離開始溫度以上時會放出保持的NOx。因此，例如，在內燃機的剛冷啟動后電化學反應器的溫度較低的期間，能夠使NOx保持于保持材料并通過電化學反應器對NOx進行凈化。然而，在電化學反應器的溫度成為脫離開始溫度以上時，在通過向電化學反應器通電來對NOx進行凈化之前，NOx從保持材料脫離，無法充分地對NOx進行凈化。并且，在電化學反應器中設有保持HC的保持材料的情況下可以說也一樣。

鑒于上述課題，本公開的目的在于抑制保持于保持材料的NOx或HC未凈化而脫離并使排氣凈化裝置對NOx或HC的凈化性能提高。

本公開的主旨如以下所述。

(1)一種內燃機的排氣凈化裝置，具備：電化學反應器，設于內燃機排氣通路內；旁通通路，繞過該電化學反應器；流量控制閥，對從內燃機主體排出的廢氣向所述電化學反應器以及所述旁通通路流入的流量進行控制；以及控制裝置，對該流量控制閥進行控制，其中，所述電化學反應器具備對NOx或HC進行保持的保持材料，并且構成為在通電時對保持于所述保持材料的NOx或HC進行凈化，所述控制裝置為了以所述電化學反應器的溫度被維持為小于脫離開始溫度的方式控制向所述電化學反應器流入的廢氣的流量而對所述流量控制閥進行控制，所述脫離開始溫度為NOx或HC開始從所述保持材料脫離的溫度。

(2)在上述(1)所記載的內燃機的排氣凈化裝置中，在所述內燃機排氣通路內，在比向所述旁通通路的分支部靠上游側處設置有排氣凈化催化劑。

(3)在上述(2)所記載的內燃機的排氣凈化裝置中，在所述排氣凈化催化劑的溫度為所述排氣凈化催化劑的活性溫度以上時，所述控制裝置以使廢氣不向所述電化學反應器流入的方式對所述流量控制閥進行控制。

(4)在上述(2)或(3)所記載的內燃機的排氣凈化裝置中，在所述排氣凈化催化劑的溫度小于所述排氣凈化催化劑的活性溫度時，所述控制裝置以所有的廢氣向所述電化學反應器流入的方式對所述流量控制閥進行控制。