[发明专利]排气净化催化剂的升温系统

说明书

技术领域

本发明涉及对内燃机的废气进行净化的排气净化催化剂的升温系 统。

背景技术

作为使内燃机的排气净化催化剂升温的技术，可执行使流入排气净 化催化剂的废气的温度上升的操作。专利文献1中公开了一种向具备燃 料添加阀以及点火装置的燃烧式加热器导入外部气体，并将外部气体与 燃料的混合气体燃烧后的燃烧气体导向排气净化催化剂的技术。

专利文献1：特开2002-47922号公报

但是，在如上述现有技术那样向燃烧式加热器导入外部气体的升温 系统中，会导致其构造变得复杂。与此相对，在比排气净化催化剂靠上 游的排气通路中配置燃料添加阀以及点火装置，对从燃料添加阀向废气 添加的燃料进行点火以便使燃料燃烧的方法对升温系统的小型化十分 有效。但是，该情况下，被添加了添加燃料的混合气体的温度越高，添 加燃料在燃烧时的燃烧气体温度就越高。因此，当该混合气体的温度过 高时，会导致产生大量的烟，存在排气喷射(emission)发生恶化的可 能性。

发明内容

本发明鉴于上述实际情况而提出，其目的在于，提供一种在需要排 气净化催化剂升温时使在流过排气通路的废气中添加的燃料进行燃烧 的升温系统中，能够减少烟的产生量的技术。

为了实现上述目的，本发明涉及的排气净化催化剂的升温系统采用 了以下的方案。

即，具备：涡轮，其设置在内燃机的排气通路；排气净化催化剂， 其设置在上述排气通路中的比上述涡轮靠下游侧的部分；旁通通路，其 将上述排气通路中的上述涡轮与上述排气净化催化剂之间的部分和比 该涡轮靠上游侧的部分连接起来；燃料添加阀，其设置在上述排气通路 中的、上述排气通路与上述旁通通路连接的下游侧连接部与上述涡轮之 间的部分，用于对流过排气通路的废气添加燃料；点火装置，其设置在 上述排气通路中的上述下游侧连接部与上述涡轮之间的部分，用于对利 用上述燃料添加阀添加的添加燃料点火；第1升温控制机构，在需要上 述排气净化催化剂升温时，该第1升温控制机构使经由上述旁通通路而 绕过上述涡轮的废气流入到上述排气净化催化剂中；以及第2升温控制 机构，在需要上述排气净化催化剂升温时，该第2升温控制机构执行燃 料点火控制，其中，燃料点火控制是使上述燃料添加阀对从上述涡轮流 出的废气添加燃料，并且使上述点火装置对添加燃料进行点火的控制。

在上述构成中，从内燃机排出的废气的一部分流入旁通通路，其余 的流入涡轮。流入涡轮的废气的能量的一部分因对吸气进行增压而被消 耗掉。因此，流出涡轮后的废气的温度比流入前降低。

另一方面，由于流入旁通通路的废气会绕过涡轮，所以在维持在高 温的状态下被导入到排气净化催化剂中。在本发明中，在需要排气净化 催化剂升温时，通过使经由旁通通路而绕过涡轮的高温废气流入到排气 净化催化剂中，能够使排气净化催化剂高效地升温。因此，能够适当降 低燃料点火控制中的燃料添加量，从而能够减少烟的产生量。

另外，燃料添加阀及点火装置都被设置在排气通路中的涡轮与下游 侧连接部之间的部分。“下游侧连接部”是指排气通路中的排气通路与 旁通通路连接的连接部中、比涡轮位于下游侧的连接部。这样，通过将 燃料添加阀以及点火装置配置得比涡轮靠下游侧，能够适当降低燃料点 火控制时的燃料气体温度，由此能够抑制烟的产生。

另外，也可以是：上述构成的升温系统还具备流入比率变更装置， 该流入比率变更装置能够对旁通流入比率和涡轮流入比率进行变更，其 中，该旁通流入比率是流入到上述旁通通路的废气量与从上述内燃机排 出的所有废气量的比率，该涡轮流入比率是流入到上述涡轮的废气量与 该所有废气量的比率。而且，也可以是：上述第1升温控制机构控制上 述流入比率变更装置来使得执行燃料点火控制时的涡轮流入比率比旁 通流入比率大，并且控制该流入比率变更装置来使得执行燃料点火控制 后的旁通流入比率比涡轮流入比率大。

由此，在执行燃料点火控制时，由于单位时间通过点火装置的废气 量增加，所以能够更可靠地降低燃料点火控制中的燃烧气体温度。另一 方面，在执行燃料点火控制后，能够对排气净化催化剂更大量地导入绕 过涡轮的高温废气。由此，即使在燃料点火控制的执行结束之后，也能 够继续使排气净化催化剂升温。

此外，本发明中的用于解决课题的方案能够尽可能地组合使用。