内燃机的排气净化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具备被配置于内燃机的排气通道中的氧化催化剂、被配置于与氧化催化剂相比靠下游的排气通道中的选择还原型催化剂(在下文中有时也记为SCR(Selective Catalytic Reduct1n)催化剂)的排气净化系统。
【背景技术】
[0002]一直以来，已知一种将氧化催化剂与SCR催化剂配置于内燃机的排气通道中的排气净化系统。作为这种排气净化系统，提出了一种以提高氧化催化剂和SCR催化剂的温度为目的而向氧化催化剂供给未燃烧燃料(碳氢化合物(HC))的技术(参照专利文献I)。
[0003]在专利文献2中对如下技术进行了记载，S卩，在具备氧化催化剂、SCR催化剂以及绕过氧化催化剂的旁通通道的排气净化系统中，在因氧化催化剂而过量地生成二氧化氮(NO2)时，使穿过旁通通道的排气的量增加的技术。
[0004]在专利文献3中对如下技术进行了记载，即，在从氧化催化剂中流出的NOx中的NO2所占的比例即NO2比率为50 %时，通过向氧化催化剂供给未燃烧燃料，从而使SCR的温度上升至预定温度的技术。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2002-295277号公报
[0008]专利文献2:日本特开2005-023921号公报
[0009]专利文献3:日本特开2012-007557号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
[0011]然而，当在从氧化催化剂活化后到SCR催化剂活化的期间内，继续供给未燃烧燃料时，有可能使SCR催化剂中的NOx净化率降低。例如，当在从氧化催化剂活化后到SCR催化剂活化的期间内，内燃机进行低负荷运行时，SCR催化剂的温度上升量相对于未燃烧燃料的供给量而变少，因此有可能使直到SCR催化剂活化为止的NOx净化率减少。
[0012]本发明为鉴于上述事实而完成的发明，本发明的目的在于，提供一种能够在具备氧化催化剂、被配置于与氧化催化剂相比靠下游的SCR催化剂的内燃机的排气净化系统中，提高SCR催化剂处于未活化状态时的NCVf化率的技术。
[0013]用于解决课题的方法
[0014]本发明为了解决上述的课题，而采用如下方式，S卩，在内燃机的排气净化系统中，通过在内燃机进行低负荷运行时，对未燃烧燃料的供给量进行减量，从而使流向SCR催化剂的NOdA量增加，其中，所述内燃机的排气净化系统具备被配置于内燃机的排气通道中的氧化催化剂、被配置于与氧化催化剂相比靠下游的排气通道中的选择还原型催化剂(SCR催化剂)、在SCR催化剂未活化时向氧化催化剂供给未燃烧燃料的供给装置。
[0015]详细而言，本发明的内燃机的排气净化系统采用如下方式，S卩，具备:氧化催化剂，其被配置于内燃机的排气通道中；选择还原型催化剂(SCR催化剂)，其被配置于与所述氧化催化剂相比靠下游的排气通道中；升温单元，其在所述氧化催化剂活化且所述选择还原型催化剂(SCR催化剂)未活化时，通过向所述氧化催化剂供给未燃烧燃料，从而使从所述氧化催化剂流出的排气的温度上升；控制单元，其在通过所述升温单元而向所述氧化催化剂供给未燃烧燃料的期间内，在内燃机进行低负荷运行时，使通过所述升温单元而被供给的未燃烧燃料的量减少。
[0016]作为使氧化催化剂及SCR催化剂活化的方法，一般的方法为，在氧化催化剂活化前，向氧化催化剂供给少量的未燃烧燃料，而在从氧化催化剂活化后到SCR催化剂活化的期间内，向氧化催化剂供给与氧化催化剂的活化前相比量较多的未燃烧燃料。
[0017]然而，在内燃机进行低负荷运行时，从该内燃机被排出时的排气的温度会降低。因此，即使在氧化催化剂中未燃烧燃料的氧化反应热施加给排气，从排气向SCR催化剂被传递的热量也会减少。此外，在大量的未燃烧燃料被供给至氧化催化剂的情况下，排气中的一氧化氮(NO)在氧化催化剂中几乎不会被氧化，从而流向SCR催化剂的NO2的量也随之减少。而且，也存在如下情况，即，在SCR催化剂活化前，NOx净化率的上升量与该SCR催化剂的温度上升量相比变少的情况。由此，在从氧化催化剂活化后到SCR催化剂活化的期间内，当在内燃机进行低负荷运行时向氧化催化剂被供给的未燃烧燃料的量增多时，有可能使SCR催化剂的NOx净化率降低。
[0018]在此，还可考虑到如下方法，即，在内燃机进行低负荷运行时，通过将排气的一部分作为EGR(Exhaust Gas Recirculat1n:排气再循环)气体而向内燃机的气缸内进行供给，从而使在气缸内燃料燃烧时所产生的N0x量减少的方法。然而，由于在SCR催化剂未活化时，内燃机有可能处于冷态，因此难以供给可使NO/^生量减少的足够量的EGR气体。
[0019]与此相对，本发明的内燃机的排气净化系统在从氧化催化剂活化后到SCR催化剂活化的期间内，在内燃机进行低负荷运行时(期间)，对向氧化催化剂供给的未燃烧燃料的量进行减量。在这种情况下，由于在氧化催化剂中被氧化的未燃烧燃料的量减少，因此在氧化催化剂中被氧化的NO的量增加。其结果为，流向SCR催化剂的排气中所含有的NO2的量(勵2比率)增加。在NO 2比率较高的排气流入到SCR催化剂中的情况下，与几乎不含有NO 2的排气被导入至SCR催化剂中的情况相比，SCR催化剂的NOx净化率提高。
[0020]因此，根据本发明的内燃机的排气净化系统，能够在从氧化催化剂活化后到SCR催化剂活化的期间内，在内燃机进行低负荷运行时，提高SCR催化剂的NCV.化率。换言之，根据本发明的内燃机的排气净化系统，在难以供给足够量的EGR气体的情况下，能够尽可能地提高SCR催化剂的NCVf化率。
[0021]另外，在此所说的“使未燃烧燃料减量”是指，除了使未燃烧燃料的量减少到与零相比较大的范围内的方式以外，还包括将未燃烧燃料的量减少至零(停止未燃烧燃料的供给)的方式。
[0022]在本发明的内燃机的排气净化系统中，也可采用如下方式，即，控制单元在SCR催化剂的温度达到了预定温度以上时，执行使内燃机的吸入空气量增加的增量处理或使吸入空气量减少的减量处理之中的使SCR催化剂的NOx净化率提高的处理。另外，在此所说的“预定温度”是指，例如，随着NO2比率的上升，SCR催化剂的NO x净化率也上升的最低的温度。
[0023]当在SCR催化剂的温度在预定温度以上时实施吸入空气量的减量处理时，流向SCR催化剂的排气的NO2比率将提高。其结果为，SCR催化剂的净化率将上升。
[0024]然而，在排气的温度较高时，存在实施了吸入空气量的增量处理的情况与实施了吸入空气量的减量处理的情况相比，会提高SCR催化剂的NCVf化率的可能。S卩，当在排气温度较高时实施吸入空气量的增量处理时，由于SCR催化剂的温度上升速度加快，因此NOx净化率的增加速度也随之提高。
[0025]与此相对，当执行使内燃机的吸入空气量增量的增量处理或者使吸入空气量减量的减量处理之中的使SCR催化剂的NOx净化率提高的处理时，有可能进一步提高SCR催化剂的NCVf化率。
[0026]另外，当在SCR催化剂的温度足够高时实施吸入空气量的增量处理时，有可能使SCR催化剂的温度过度地提高。因此，也可以采用如下方式，即，在SCR催化剂的温度足够高时，优先于吸入空气量的增量处理而实施减量处理。
[0027]此外，在本发明的内燃机的排气净化系统中，也可采用如下方式，即，控制单元在SCR催化剂的温度从所述预定温度以上下降到了小于该预定温度时，使通过升温单元而向氧化催化剂被供给的未燃烧燃料的量减少。
[0028]当在SCR催化剂在预定温度以上时继续进行内燃机的低负荷运行(例如怠速运行)时，有可能使SCR催化剂的温度下降到小于预定温度。在SCR催化剂的温度从预定温度以上下降到了小于预定温度的情况下，使升温单元向氧化催化剂供给未燃烧燃料。然而，如上所述，在继续进行内燃机的低负荷运行时，即使向氧化催化剂供给未燃烧燃料，SCR催化剂的温度上升速度也不会变得足够快，并且SCR催化剂的NOx净化率下降。
[0029]与此相对，当在SCR催化剂的温度从所述预定温度以上下降到了小于该预定温度时，使通过升温单元而向氧化催化剂被供给的未燃烧燃料的量减少时