[发明专利]内燃机的排气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化系统。

背景技术

在专利文献1中记述了下述技术：在内燃机的排气通路中配置有包含选择还原型催化剂(SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂)的排气净化装置的结构中，在排气中所含的氮氧化物(NO_X)之中，二氧化氮(NO₂)所占的比例(以下称为“NO₂比率”)大于所期望的比率的情况下，通过使EGR(Exhaust Gas Recirculation)气体的量减少，来使NO₂比率降低。

在专利文献2中记述了：在内燃机的气缸内燃烧的混合气的空燃比大的情况(稀的情况)下，与其空燃比小的情况(浓的情况)相比，排气中的NO₂比率变大。

在专利文献3中记述了下述技术：在内燃机的排气通路中配置有包含SCR催化剂的排气净化装置的结构中，控制EGR率和燃料喷射正时的任一者或两者，以使得NO₂比率大致为1/2(50％)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-167549号公报

专利文献2：日本实开平03-87915号公报

专利文献3：日本特开2008-231950号公报

发明内容

然而，在调整NO₂比率时，如果无意中变更混合气的空燃比和/或EGR气体的量，则存在内燃机的燃料消耗量增加、排气净化装置的净化性能降低的可能性。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，提供在内燃机的排气通路中配置有包含SCR催化剂的排气净化装置的排气净化系统中，能够抑制对内燃机的运转状态、排气净化装置的净化性能等造成不良影响、并且调整NO₂比率的技术。

本发明为解决上述课题，在具备排气净化装置和EGR装置的内燃机的排气净化系统中，采用适合于内燃机的运转状态或排气净化装置的状态的方法调整NO₂比率，所述排气净化装置配置在内燃机的排气通路中，且包含SCR催化剂，所述EGR装置使排气的一部分(EGR气体)从内燃机的排气通路向进气通路回流。

详细地讲，本发明涉及的内燃机的排气净化系统的第一方案，具备：

排气净化装置，其配置在内燃机的排气通路中，包含选择还原型催化剂(SCR催化剂)；

EGR装置，其使在排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流；

处理单元，其在要使排气中所含的NO_X之中二氧化氮所占的比例即NO₂比率增加的情况下执行使在内燃机中燃烧的混合气的空燃比增加和/或使通过EGR装置所回流EGR气体增加的处理；和

控制单元，其控制所述处理单元，以使得在排气净化装置的温度高的情况下与其温度低的情况相比，空燃比的增加量变大，并且EGR气体的增加量变少。

在混合气的空燃比大的情况(混合气的燃料浓度低的情况)下与其空燃比小的情况(混合气的燃料浓度高的情况)相比，从内燃机排出的排气的NO₂比率变大。另外，在EGR气体的量多的情况、EGR率大的情况下，与EGR气体量少的情况、EGR率小的情况相比，从内燃机排出的排气的NO₂比率变大。

然而，在EGR气体的量多的情况或EGR率大的情况下，与EGR气体量少的情况或EGR率小的情况相比，从内燃机排出的排气的温度容易变高。因此，在排气净化装置的温度高的状况下，如果EGR气体和/或EGR率增加，则存在排气净化装置的温度脱离活性温度区域(温度净化窗)的可能性。其结果，存在排气净化装置的净化性能降低、招致排放(emission)的恶化的可能性。

与此相对，在混合气的空燃比大的情况下与其空燃比小的情况相比，从内燃机排出的排气的温度变低。因此，在排气净化装置的温度高的状况下，如果空燃比增加(如果混合气中的燃料浓度降低)，则能够抑制排气净化装置的温度上升、并且使NO₂比率增加。

因此，如果在排气净化装置的温度高的情况下与其温度低的情况相比，空燃比的增加量增大、并且EGR气体(或EGR率)的增加量减少，则能够将排气净化装置的温度上升量抑制为较少、并且使NO₂比率增加。其结果，排气净化装置的净化性能变高。