[发明专利]内燃机的排气气体净化系统、内燃机和内燃机的排气气体净化方法

说明书

基于从内燃机排出的每单位时间的NOx排出量(W)来设定浓燃等待时间阈值(tc)，并追加在从对于稀燃NOx捕集催化剂装置(24)的浓燃控制起的引擎运转经过时间、或者作为引擎启动后的引擎运转经过时间的经过时间(t)成为了浓燃等待时间阈值(tc)以上时开始浓燃控制的判定，将该浓燃控制的开始的判定作为开始浓燃控制的必要条件。由此，能够使得用于使稀燃NOx捕集催化剂装置的NOx吸收能力恢复的浓燃控制的实施时期更适当，由此，提供一种NOx的还原效率良好，此外，在因短时间的浓燃控制而燃料经济性的恶化较少的状态下进行NOx还原的内燃机的排气气体净化系统、内燃机及内燃机的排气气体净化方法。

技术领域

本发明涉及包括排气气体净化装置的内燃机的排气气体净化系统，该排气气体净化装置在内燃机的排气通道中包括稀燃NOx捕集催化剂装置，特别涉及优化稀燃NOx捕集催化剂装置的浓燃还原的实施时期的内燃机的排气气体净化系统、内燃机和内燃机的排气气体净化方法。

背景技术

通常，为了净化柴油引擎等内燃机的排气气体中所含有的烃(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)及微颗粒状物质(PM)等净化对象成分，使用了包括排气气体净化装置的排气气体净化系统，该排气气体净化装置是通过承载氧化催化剂装置(DOC)、微颗粒捕集装置(CSF、SCRF等)、选择还原型催化剂装置(SCR)、稀燃NOx捕集催化剂装置(LNT)等各催化剂装置而构成的。

作为排气气体净化装置之一，存在包括稀燃NOx捕集催化剂装置并对排气气体中所含有的氮氧化物进行净化处理的排气气体净化系统。在该NOx减少用的排气气体净化系统中，在如稀燃燃烧(lean burn)引擎或柴油引擎那样在排气气体中氧过多的状态(稀燃状态)时，将NOx暂时吸收在稀燃NOx捕集催化剂装置中，NOx吸收量变多，在用稀燃NOx捕集催化剂装置无法完全吸收而泄露到下游侧的量要增加时，定期地使排气气体成为浓燃空燃比，使已吸收在稀燃NOx捕集催化剂装置中的NOx放出同时进行还原。成为重复该吸收、及放出、还原的动作以维持稀燃NOx捕集催化剂装置的NOx净化率的机构。

在对已吸收在稀燃NOx捕集催化剂装置中的NOx进行浓燃还原的NOx再生处理中，作为转移到该浓燃控制的触发，通常仅使用稀燃NOx捕集催化剂装置中的NOx的吸收量阈值、或在排气通道中设置有NOx浓度传感器的情况下的NOx浓度阈值(或NOx净化率阈值)这两者。即，在已吸收在稀燃NOx捕集催化剂装置中的NOx吸收量成为了预先设定的NOx吸收量阈值以上的情况、且用NOx浓度传感器检测到的NOx浓度成为了预先设定的NOx浓度阈值以上(换言之，NOx净化率为预先设定的NOx净化率阈值以下)的情况下，转移到浓燃控制。

但是，在此情况下，由于不论引擎的运转模式如何都向浓燃控制转移，因此为了提高NOx净化率、或燃料经济性，有的情况下会在不一定是最优的定时向排气气体的浓燃控制转移，存在NOx净化率、或燃料经济性不稳定这种问题。

例如，即使NOx吸收量成为NOx吸收量阈值以上、且净化率变得比NOx净化率阈值低，在引擎的运转状态是低速低负荷状态的情况下，虽然是NOx排出量较低从而也可以不转移到浓燃控制的情况，但在现行的控制中会转移到浓燃控制。

与此相关联地，例如，如日本申请的特开2002-81335号公报所记载的那样，提出了一种内燃机的排气净化装置：考虑到NOx排出限制的限制值为针对预定行驶距离的总NOx排出量的状况，具备若NOx总排出量与车辆的行驶期间的关系比预定的关系靠总排出量增加侧，则将发动机加速运转时的稀燃空燃比下的运转区域缩窄的功能，在高效地抑制NOx总排出量的同时增加NOx的还原机会，高效地使NOx吸收性能恢复。

在该内燃机的排气净化装置中，通过在发动机加速运转时控制是否允许NOx排出量变多的稀燃运转，从而在根据NOx总排出量与车辆的行驶期间的关系而总排出量具有富余时，即使是加速运转时也允许稀燃空燃比下的运转，兼顾燃料经济性的提高和NOx总排出量的管理。

现有技术文献

专利文献