内燃机的排气净化装置的制造方法_2

文档序号:9568312阅读:来源:国知局
的空燃比低于理论空燃比。
[0035]在此,通过在第一规定期间内,将缸内喷射阀的燃料喷射正时设在压缩行程后半段,能够使更多的C0产生。C0的反应性比HC的反应性高。因而,能够提前地生成NH3。
[0036]再者,所述第一规定期间的排气的空燃比也可以低于所述第二规定期间的排气的空燃比。
[0037]另外,在本发明中,也可以进一步具备:具有氧吸藏能力的催化剂,其设置在所述NH3生成催化剂的上游的排气通路中;和气体传感器,其设置在所述具有氧吸藏能力的催化剂的下游、且所述NH3生成催化剂的上游的排气通路中,检测排气的空燃比,
[0038]所述第一规定期间可以至少为从所述具有氧吸藏能力的催化剂的上游的排气的空燃比变得低于理论空燃比开始到由所述气体传感器检测到的排气的空燃比变为低于理论空燃比的浓空燃比为止的期间。
[0039]在此,在NH3生成催化剂的上游设置有具有氧吸藏能力的催化剂的情况下,当排气的空燃比成为浓时,该NH3生成催化剂中所吸藏的氧被释放。而且,通过该氧,排气的空燃比成为理论空燃比。即,由气体传感器检测到的排气的空燃比成为理论空燃比。而且,当氧从具有氧吸藏能力的催化剂中的释放完成时,由气体传感器检测到的排气的空燃比成为浓空燃比。另外,当氧从具有氧吸藏能力的催化剂中的释放完成时,开始册13的生成。另外,可将由具有氧吸藏能力的催化剂吸藏着氧的期间设为第一规定期间。再者,第一规定期间也可以设为使氧从具有氧吸藏能力的催化剂中释放的期间。另外,第二规定期间也可以设为在順3生成催化剂中使NH 3生成的期间。
[0040]在此,通过从具有氧吸藏能力的催化剂中释放出的氧,排气的空燃比成为理论空燃比的期间,在NH3生成催化剂中未生成NH3。因此,通过使氧从具有氧吸藏能力的催化剂中迅速地释放,能够将在NH3生成催化剂中开始NH 3的生成的正时提前。在此,通过将缸内喷射阀的燃料喷射正时设在压缩行程后半段,能够使更多的C0产生。由于C0的反应性比HC的反应性高,因此能够促进从具有氧吸藏能力的催化剂中释放氧。由此,能够使氧从具有氧吸藏能力的催化剂中迅速地释放,因此能够使NH3的生成所需要的燃料减少,另外能够缩短NH3的生成所需的时间。
[0041 ] 再者,具有氧吸藏能力的催化剂也可以是三元催化剂。另外,具有氧吸藏能力的催化剂也可以是NH3生成催化剂。在这种情况下,串联地设置NH3生成催化剂。另外,具有氧吸藏能力的催化剂的上游的排气的空燃比既可以由传感器进行检测,也可以基于内燃机的吸入空气量和燃料供给量来推定。
[0042]根据本发明,能够提高NH3生成的效率。
【附图说明】
[0043]图1是表示实施例涉及的内燃机的概略构成的图。
[0044]图2是表示水性气体变换反应中的NSR催化剂的温度和H2生成量的关系的图。
[0045]图3是表示水蒸气改性反应中的NSR催化剂的温度和H2生成量的关系的图。
[0046]图4是表示从缸内喷射阀喷射燃料的正时和排气中的C0浓度的关系的图。
[0047]图5是表示从缸内喷射阀喷射燃料的正时和排气中的HC浓度的关系的图。
[0048]图6是在进气行程前半段由缸内喷射阀实施燃料喷射时的内燃机的剖视图。
[0049]图7是表示暂时燃料过量供给(暂时变为浓空燃比:RichSpike)时的空燃比的推移的时间图。
[0050]图8是表示实施暂时燃料过量供给时的各种值的推移的时间图。
[0051]图9是表示实施例涉及的使册13生成的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0052]以下,参照附图,基于实施例来例示地详细说明用于实施本发明的方式。但是,该实施例中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要不特别地说明,就并不将本发明的范围仅限定于这些例子。
[0053]实施例1
[0054]图1是表示本实施例涉及的内燃机1的概略构成的图。再者,在本实施例中,为了简洁地显示内燃机1,省略了一部分的构成要素的显示。内燃机1是具有4个气缸2的汽油机。
[0055]内燃机1的气缸盖11连接有进气管31和排气管41。在气缸盖11中形成有从进气管31通到气缸2内的进气口 32、和从排气管41通到气缸2内的排气口 42。在进气口 32的气缸2侧的端部具备进气阀5。另外,在排气口 42的气缸2侧的端部具备排气阀6。再者,在本实施例中,进气管31和进气口 32相当于本发明中的进气通路,排气管41和排气口42相当于本发明中的排气通路。
[0056]另外,经由连杆14而与内燃机1的曲轴13连结的活塞15在气缸2内往复运动。
[0057]另外,在进气管31中具备对流过该进气管31的进气的量进行调节的节流阀16。在该节流阀16的上游的进气管31中安装有输出与从该进气管31内流过的空气的量对应的信号的空气流量计90。由该空气流量计90检测内燃机1的吸入空气量。
[0058]在排气管41的中途,从上游侧起依次具备三元催化剂7、吸藏还原型N0X催化剂8 (以下,称为NSR催化剂8。)、选择还原型N0X催化剂9 (以下,称为SCR催化剂9。)。
[0059]三元催化剂7在催化剂气氛为理论空燃比时以最大效率净化N0X、HC以及CO。另夕卜,三元催化剂7具有储氧能力。即,通过在流入的排气的空燃比为稀空燃比时吸藏过剩量的氧,在流入的排气的空燃比为浓空燃比时释放不足的量的氧来净化排气。通过这样的氧吸藏能力的作用,即使是在理论空燃比以外,三元催化剂?也能够净化HC、C0以及N0X。
[0060]再者,也可以代替三元催化剂7而配置与NSR催化剂8相同的吸藏还原型啤催化剂。
[0061]另外,NSR催化剂8在流入的排气的氧浓度高时吸藏排气中的N0X,在流入的排气的氧浓度降低且存在还原剂时将所吸藏的N0X还原。作为向NSR催化剂8供给的还原剂,能够利用从内燃机1排出的作为未燃燃料的HC或C0。该NSR催化剂8也具有储氧能力。
[0062]再者,在排气通过三元催化剂7或NSR催化剂8时,有时排气中的啤与HC或Η 2进行反应而生成氨(ΝΗ3)。例如,在三元催化剂7或NSR催化剂8中,如果通过水性气体变换反应或水蒸气改性反应,排气中的C0、HC与Η20进行反应产生Η2,则该比与Ν0进行反应而生成NH3。即,在本实施例中,三元催化剂7或NSR催化剂8相当于本发明中的见13生成催化剂。再者,在本实施例中,将NSR催化剂8作为见13生成催化剂来进行说明,但将三元催化剂7作为NH3生成催化剂也能够同样地考虑。
[0063]SCR催化剂9预先吸附还原剂,在N0X通过时由所吸附的还原剂将NO x选择还原。作为向SCR催化剂9供给的还原剂,能够利用在NSR催化剂8中生成的NH3。
[0064]另外,在三元催化剂7的上游的排气管41中安装有检测排气的空燃比的第一空燃比传感器91。另外,在三元催化剂7的下游且NSR催化剂8的上游的排气管41中,安装有检测排气的温度的第一温度传感器92、和检测排气的空燃比的第二空燃比传感器93。再者,能够由第一空燃比传感器91检测来自内燃机1的排气的空燃比、或向三元催化剂7流入的排气的空燃比。再者,来自内燃机1的排气的空燃比、或向三元催化剂7流入的排气的空燃比,也能够基于内燃机1的吸入空气量和燃料供给量来推定。另外,能够由第一温度传感器92检测三元催化剂7的温度、或NSR催化剂8的温度。另外,能够由第二空燃比传感器93检测从三元催化剂7流出的排气的空燃比、或向NSR催化剂8流入的排气的空燃比。再者,第二空燃比传感器93也可以设为氧浓度传感器。另外,在本发明中,第二空燃比传感器93相当于本发明中的气体传感器。
[0065]另外,在NSR催化剂8的下游且SCR催化剂9的上游的排气管41中,安装有检测排气的温度的第二温度传感器94。再者,能够由第二温度传感器94检测NSR催化剂8的温度、或SCR催化剂9的温度。
[0066]另外,在SCR催化剂9的下游的排气管41中,安装有检测排气的温度的第三温度传感器95。再者,能够由第三温度传感器95检测SCR催化剂9的温度。S卩,在本实施例中,第二温度传感器94或第三温度传感器95相当于本发明中的检测部。再者,由于三元催化剂7、NSR催化剂8以及SCR催化剂9的温度根据内燃机1的运转状态(例如内燃机转速和内燃机负荷)而变化,因此也可以根据该内燃机1的运转
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