本發(fā)明專利技術(shù)提供內(nèi)燃機的排氣凈化裝置。在內(nèi)燃機中，在內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有烴供給閥(15)和排氣凈化催化劑(13)。在排氣凈化催化劑(13)上擔載有鉑Pt(51)，并形成有堿性層(53)。使流入排氣凈化催化劑(13)的烴的濃度以預(yù)先決定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先決定的范圍內(nèi)的周期振動，由此廢氣中所含的NOx在排氣凈化催化劑(13)中被還原。具備檢測烴供給閥(15)的噴嘴口的阻塞程度的阻塞程度檢測單元，根據(jù)所檢測出的烴供給閥(15)的噴嘴口的阻塞程度來推定NOx凈化率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及內(nèi)燃機的排氣凈化裝置。
技術(shù)介紹
公知有如下的內(nèi)燃機在內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)，配置有當流入的廢氣的空燃比為稀時吸留廢氣中包含的N0X，而當流入的廢氣的空燃比為濃時放出所吸留的NOx的NOx吸留催化劑，在NOx吸留催化劑上游的內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有具有吸附功能的氧化催化劑，當要從NOx吸留催化劑放出NOx時，向氧化催化劑上游的內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)供給烴，從而使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比為濃(例如參照專利文獻I)。 在該內(nèi)燃機中，應(yīng)當從NOx吸留催化劑放出NOx時供給的烴在氧化催化劑中成為氣體狀的烴，氣體狀的烴被送入NOx吸留催化劑。結(jié)果，從NOx吸留催化劑放出來的NOx被良好地還原。專利文獻I :日本特許第3969450號但是，存在當NOx吸留催化劑為高溫時NOx凈化率降低這樣的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，即使排氣凈化催化劑的溫度為高溫也能夠得到高的NOx凈化率、且能夠推定NOx凈化率的降低。根據(jù)本專利技術(shù)，在內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有用于使廢氣中所含的NOx和經(jīng)重整的烴反應(yīng)的排氣凈化催化齊U，在排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑，并且在貴金屬催化劑周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，排氣凈化催化劑具有若從烴供給閥以預(yù)先決定的供給周期噴射預(yù)先決定的量的烴則對廢氣中所含的NOx進行還原的性質(zhì)，并且具有若烴的供給周期比預(yù)先決定的供給周期長則廢氣中所含的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，具備檢測烴供給閥的噴嘴口的阻塞程度的阻塞程度檢測單元，當內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時，上述內(nèi)燃機的排氣凈化裝置從烴供給閥以預(yù)先決定的供給周期噴射預(yù)先決定的量的烴，此時根據(jù)由阻塞程度檢測單元檢測出的烴供給閥的噴嘴口的阻塞程度來推定NOx凈化率。即使排氣凈化催化劑為高溫也能夠得到高的NOx凈化率、且能夠通過檢測烴供給閥的噴嘴口的阻塞程度來推定NOx凈化率的降低。附圖說明圖I是壓燃式內(nèi)燃機的整體圖。圖2是示意性地示出催化劑載體的表面部分的圖。圖3是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化反應(yīng)的圖。圖4是示出流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化的圖。圖5是示出NOx凈化率的圖。圖6A和圖6B是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應(yīng)的圖。圖7A和圖7B是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應(yīng)的圖。圖8是示出流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化等的圖。圖9是示出NOx量NOXA的映射的圖。圖10是示出燃料噴射正時的圖。圖11是示出NOx凈化率的圖。圖12是示出流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化的時序圖。圖13是示出流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化的時序圖。 圖14是示出排氣凈化催化劑的氧化能力和要求最小空燃比X之間的關(guān)系的圖。圖15是示出能夠得到同一 NOx凈化率的、廢氣中的氧濃度和烴濃度的振幅AH之間的關(guān)系的圖。圖16是示出烴濃度的振幅A H和NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。圖17是示出烴濃度的振動周期A T和NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。圖18是示出流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比等的變化的時序圖。圖19是示出烴的噴射時間W的映射的圖。圖20是示出烴的實際的噴射時間WT的變化等的圖。圖21是示出烴的噴射時間WH的映射的圖。圖22是示出排氣凈化催化劑的推定溫度TCtl的變化的圖。圖23是示出阻塞率與增量系數(shù)K之間的關(guān)系的圖。圖24A和圖24B是示出烴的噴射的樣子的圖。圖25是示出流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比的變化等的時序圖。圖26是示出增量系數(shù)K與NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。圖27是示出吸入空氣量與極限增量系數(shù)KX之間的關(guān)系的圖。圖28和圖29是用于算出增量系數(shù)K的流程圖。圖30是用于進行烴的噴射控制的流程圖。具體實施例方式圖I中示出壓燃式內(nèi)燃機的整體圖。參照圖I, I表不內(nèi)燃機主體、2表不各氣缸的燃燒室、3表不用于向各燃燒室2內(nèi)分別噴射燃料的電子控制式燃料噴射閥、4表示進氣岐管、5表示排氣岐管。進氣岐管4經(jīng)由進氣導管6連結(jié)于排氣渦輪增壓器7的壓縮機7a的出口，壓縮機7a的入口經(jīng)由吸入空氣量檢測器8連結(jié)于濾清器9。在進氣導管6內(nèi)配置有由步進電動機驅(qū)動的節(jié)流閥10，此夕卜，在進氣導管6周圍配置有用于對在進氣導管6內(nèi)流動的吸入空氣進行冷卻的冷卻裝置11。在圖I所示的實施例中，將內(nèi)燃機冷卻水導入到冷卻裝置11內(nèi)，利用內(nèi)燃機冷卻水來冷卻吸入空氣。另一方面，排氣岐管5連結(jié)于排氣渦輪增壓器7的排氣渦輪機7b的入口。排氣渦輪機7b的出口經(jīng)由排氣管12與排氣凈化催化劑13的入口連結(jié)，排氣凈化催化劑13的出口與用于捕集廢氣中所含的微粒的顆粒過濾器14連結(jié)。在排氣凈化催化劑13上游的排氣管12內(nèi)配置有烴供給閥15，該烴供給閥15用于供給由用作壓燃式內(nèi)燃機的燃料的輕油或/和其他燃料構(gòu)成的烴。在圖I所示的實施例中，作為從烴供給閥15供給的烴使用輕油。另外，本專利技術(shù)也能夠應(yīng)用于以稀空燃比進行燃燒的火花點火式內(nèi)燃機。在該情況下，從烴供給閥15供給由用作火花點火式內(nèi)燃機的燃料的汽油或/和其他燃料構(gòu)成的烴。另一方面，排氣歧管5和進氣歧管4經(jīng)由廢氣再循環(huán)(以下稱為EGR)通路16互相連結(jié)，在EGR通路16內(nèi)配置有電子控制式EGR控制閥17。并且，在EGR通路16周圍配置有用于對在EGR通路16內(nèi)流動的EGR氣體進行冷卻的冷卻裝置18。在圖I所示的實施例中，將內(nèi)燃機冷卻水導入到冷卻裝置18內(nèi)，利用內(nèi)燃機冷卻水對EGR氣體進行冷卻。另一方面，各燃料噴射閥3經(jīng)由燃料供給管19連結(jié)于共軌20，該共軌20經(jīng)由電子控制式的噴出量可變的燃料泵21與燃料罐22連結(jié)。貯存在燃料罐22內(nèi)的燃料由燃料泵21供給至共軌20內(nèi)，供給至共軌20內(nèi)的燃料經(jīng)由各燃料供給管19供給至燃料噴射閥3。電子控制單元30包含數(shù)字計算機，具備通過雙向性總線31互相連結(jié)的ROM(只讀存儲器)32、RAM(隨機讀寫存儲器)33、CPU(微處理器)34、輸入端口 35及輸出端口 36。在排氣凈化催化劑13的上游和下游分別安裝有用于檢測廢氣溫度的溫度傳感器23和24，在顆粒過濾器14安裝有用于檢測顆粒過濾器14前后的壓差的壓差傳感器25。這些溫度傳感 器23、24、壓差傳感器25以及吸入空氣量檢測器8的輸出信號分別經(jīng)由對應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器37輸入到輸入端口 35。并且，在油門踏板40連接有產(chǎn)生與油門踏板40的踩踏量L成比例的輸出電壓的負載傳感器41，負載傳感器41的輸出電壓經(jīng)由對應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器37輸入到輸入端口 35。此外，在輸入端口 35連接有曲軸每旋轉(zhuǎn)例如15°就產(chǎn)生輸出脈沖的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42。另一方面，輸出端口 36經(jīng)由對應(yīng)的驅(qū)動電路38與燃料噴射閥3、節(jié)流閥10的驅(qū)動用步進電動機、烴供給閥15、EGR控制閥17及燃料泵21連接。圖2示意性地示出擔載于排氣凈化催化劑13的基體上的催化劑載體的表面部分。在該排氣凈化催化劑13中，如圖2所示，在例如由氧化鋁形成的催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，此外，在該催化劑載體50上形成有堿性層53，該堿性層53包含選自鉀K、鈉Na、銫Cs這樣的堿金屬；鋇Ba、鈣Ca這樣的堿土類金屬；鑭系這樣的稀土類；以及銀Ag、銅Cu、鐵Te、銥Ir這樣的可向NOx供給電子的金屬中的至少本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 在內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有用于使廢氣中所含的NOx和經(jīng)重整的烴反應(yīng)的排氣凈化催化劑，在該排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑，并且在該貴金屬催化劑周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，該排氣凈化催化劑具有若從烴供給閥以預(yù)先決定的供給周期噴射預(yù)先決定的量的烴則對廢氣中所含的NOx進行還原的性質(zhì)，并且具有若烴的供給周期比該預(yù)先決定的供給周期長則廢氣中所含的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，上述內(nèi)燃機的排氣凈化裝置具備檢測烴供給閥的噴嘴口的阻塞程度的阻塞程度檢測單元，當內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)時，上述內(nèi)燃機的排氣凈化裝置從烴供給閥以該預(yù)先決定的供給周期噴射該預(yù)先決定的量的烴，此時，根據(jù)由該阻塞程度檢測單元檢測出的烴供給閥的噴嘴口的阻塞程度來推定NOx凈化率。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 當烴供給閥的噴嘴口的阻塞程度超過預(yù)先決定的程度時，判斷為NOx凈化率在容許NOx凈化率以下。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 當判斷為NOx凈化率在上述容許NOx凈化率以下時，以比上述預(yù)先決定的供給周期長的周期將流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比從稀空燃比切換成濃空燃比，由此將N...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：沼田義貴，吉田耕平，井上三樹男，美才治悠樹，
申請(專利權(quán))人：豐田自動車株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：
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