[发明专利]排气后处理装置中的NOx还原控制方法

说明书

提供一种即使排气温度低也能够无障碍地进行NOx还原的排气后处理装置中的NOx还原控制方法。在排气管(20)中配置氧化催化剂(25)和LNT催化剂(26)，反复在空燃比为稀燃时吸附或吸收NOx、空燃比为富燃时还原NOx的排气后处理装置中的NOx还原控制方法中，在排气温度低时，进行远后喷射或排气管喷射，使HC预先吸附到氧化催化剂，在富燃时使排气温度上升，使吸附到氧化催化剂(25)的HC脱离而将由LNT催化剂(26)吸附的NOx还原。

技术领域

本发明涉及使用NOx吸收还原型催化剂的排气后处理装置，尤其涉及使排气后处理装置的氧化催化剂等吸附HC并将其用于NOx还原的排气后处理装置中的NOx还原控制方法。

背景技术

作为柴油引擎的排气后处理装置，DOC(柴油氧化催化剂(Diesel OxidationCatalyst)；氧化催化剂)、DPF(柴油微粒过滤器)、NOx吸收还原型催化剂(LNT：稀燃NOx捕获(Lean NOx Trap)或NSR：NOx存储还原(NOx Storage Reduction)系统等已经实用化。

NOx吸收还原型催化剂是在氧化铝(Al₂O₃)等催化剂承载体上承载Pt和Pd等贵金属催化剂、Na、K、Cs等碱金属、Ca、Ba等碱土类金属、Y、La、Ce等稀土类等具有NOx吸收功能的吸收材料的催化剂，根据排气中的氧浓度，发挥NOx吸收和NOx排放/净化的两个功能。

基于通过三元催化剂功能将该NOx还原的NOx吸收还原型催化剂(以下称作LNT催化剂)的净化系统，在如通常运转状态这样排气中的氧浓度高的条件(稀燃(lean)空燃比)下，排气中的NO通过Pt和Pd等贵金属催化剂等被氧化为NO₂，吸收材料将其作为硝酸盐(Ba(NO₃)₂)吸收并将NOx净化。

但是，若继续吸收NOx，则由于硝酸盐饱和而丧失吸收材料的吸收功能，因此改变运转条件，在低氧浓度的条件(富燃(rich)空燃比)下进行EGR(Exhaust GasRecirculation：排气再循环)、燃料的远后喷射(post injection)、排气管喷射，形成富燃状态，将燃料在贵金属催化剂上还原，从而使排气中生成CO、HC、H₂，将排放的NOx进行还原而净化。

这样的基于LNT催化剂的净化系统中三元催化剂功能发挥作用，即在空燃比稀燃时(氧浓度高的条件)吸附或吸收NOx，在富燃时吸附或吸收的Nox从Ce或Ba释放，排气中的HC、CO和NOx通过三元催化剂功能而成为无害的气体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2009-002179号公报

专利文献2:(日本)特开2001-050034号公报

专利文献3:(日本)特开2008-240704号公报

发明内容

此时，若相对于排放的NOx，反应所需的HC、CO量较少，则NOx的一部分不被还原而直接作为NOx被排放。

通常HC通过缸内的远后(post)喷射或对排气管的HC给料而被添加到排气中，通过温度或DOC中的催化剂反应而被分解并被供应给催化剂。

但是，在排气和催化剂温度为低温时(200℃以下)，由于供应的未燃燃料被分解为HC需要花费时间，因此富燃时的NOx还原效率降低，NOx容易漏失。

若达到某种程度的高温(例如250℃以上)，则HC的分解加速，容易有助于NOx还原，富燃时的NOx漏失也减少。