[发明专利]发动机的排气净化设备

说明书

技术领域

这个发明涉及发动机的排气净化设备。更具体地说，本发明涉及将添加剂供给到发动机的排气通道以再生排气净化催化剂。

背景技术

从安装在汽车等等中的发动机排放的废气包含废气成分，诸如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NO_x）以及颗粒物质（PM）。因此，发动机的排气通道例如设置有用于分解（例如，还原）这些物质的三效催化剂、以及用于捕获PM的颗粒过滤器。

在发动机的情况下，诸如柴油发动机，与理论空燃比相比，将其空燃比控制为稀的（lean）空燃比侧，以便在氧化气氛中进行燃烧，三效催化剂不能完全地净化废气中的氮氧化物（NO_x）。因此，这个类型的发动机的一些排气通道具有与三效催化剂一起设置的、作为排气净化催化剂的NO_x储存催化剂。当排气的空燃比稀时，NO_x储存催化剂储存包含在排气中的NO_x，但是当排气的空燃比浓时，释放和还原储存的NO_x。在柴油发动机等等中，排气的空燃比通常是稀的，以使氮氧化物储存在NO_x储存催化剂中。因此，需要执行再生处理（NO_x清除），其中，例如燃料（轻油）等等以预定时刻被喷射到排气中，以便使排气的空燃比变浓，从而分解（还原）储存在NO_x储存催化剂中的NO_x。

燃料同样包含作为有害成分的硫黄成分。因此，硫黄成分与氧气起反应以转变成硫氧化物（SO_x），硫氧化物（SO_x）代替NO_x被吸收到NO_x储存催化剂（S中毒）。因此，必需以预定时刻进行去除硫氧化物（SO_x）的再生处理（S清除）。这个再生处理（S清除）需要使排气的空燃比与NO_x清除的情况同样浓，并且NO_x储存催化剂被加热到等于或者高于预定温度的高温。

为了再生处理（S清除），已经提出了各种建议。一个实例包含在使NO_x储存催化剂维持在浓的气氛的同时，控制喷射燃料（还原剂）的燃料喷射单元，以交替地重复燃料添加频繁的期间和燃料添加不频繁的期间，从而将NO_x储存催化剂加热到高温（例如，参见，专利文献1）。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第3972864号

发明内容

[通过本发明解决到问题]

通过在S清除期间如此交替地重复燃料添加频繁的期间和燃料添加不频繁的期间，可以抑制HC的排放并且有效地释放SO_x。然而，如果NO_x储存催化剂的温度在S清除期间下降，那么相应地出现释放的硫氧化物的量减少的问题。也就是说，S清除的效率可能下降。

当NO_x储存催化剂的温度下降时，碳氢化合物（HC）等等的排放量同样增加。利用专利文献1中描述的发明，当催化剂温度低时，通过增加燃料添加不频繁的期间的比例抑制碳氢化合物（HC）的排放，但是根据这个增加，硫氧化物的去除量同样减少（参见图3）。也就是说，在专利文献1中描述的发明同样引起S清除的效率降低的问题。

本发明是鉴于上述情形而做出的。这个发明的目的是提供能够通过再生处理来有效地释放排气的成分的发动机的排气净化设备。

[解决该问题的手段]

用于解决以上问题的本发明的第一方面是发动机的排气净化设备，包括：排气净化催化剂，设置在发动机的排气通道中，用于净化排气；还原剂供给单元，布置在排气净化催化剂的上游，用于将作为还原剂的碳氢化合物喷射到排气通道中；温度检测单元，用于检测排气净化催化剂的温度；再生处理执行单元，用于执行再生处理，再生处理控制还原剂供给单元以将还原剂间歇地供给到排气通道，以便将流出排气净化催化剂的排气的空燃比保持为浓，并且再生处理使排气净化催化剂的温度等于或者高于设置温度以释放储存在排气净化催化剂中的排气成分；以及间隔改变单元，用于按照由温度检测单元检测到的排气净化催化剂的温度和设置温度之间的温差，改变通过还原剂供给单元的还原剂的供给之间的间隔。

本发明的第二方面是根据第一方面的发动机的排气净化设备，其特征在于，当排气净化催化剂的温度高于设置温度时，间隔改变单元使得供给之间的间隔随着温差变大而变短。