NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统的制作方法

专利名称：NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及在废气通路的上游侧具备氧化催化剂装置、在废气通路的下游侧具备 选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)装置的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统。
背景技术：
在柴油发动机的废气的净化处理中，为了在氧过剩环境中处理NOx(氮氧化物)， 一直使用利用了选择还原型NOx催化剂装置的NOx净化系统。在该具备选择还原型NOx催 化剂装置的NOx净化系统中具备以氨(NH3)为还原剂将NOx选择还原的选择还原型NOx催 化剂(SCR催化剂)装置和在其前段、即在其上游侧的将作为氨供给源的尿素水等氨系溶液 添加于废气中的氨系溶液供给装置。从该氨系溶液供给装置添加至废气中的尿素水((NH2)2CO)被水解，通过化学反 应式的⑴式“(NH2)2C0+H20 — 2NH3+C02”的反应产生氨。该生成的氨作为还原剂在选择 还原型NOx催化剂装置中用于NOx净化。该选择还原型NOx催化剂装置中，氨和NOx通过 化学反应式(2)式 “4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20”、(3)式 “2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20” 禾口 (4)式 "8NH3+6N02 — 7N2+12H20，，的反应将 NOx 还原成氮。这些反应中，在低温下，(3)式的反应比(2)式的反应和(4)式的反应更易进行， 认为当NO(—氧化氮)与NO2(二氧化氮)之比(摩尔比)为1 1时、即NOx中的NO2的 比例(摩尔比)为50%时，反应最容易。但是，在由发动机排出的废气中，NOx几乎都是NO。 因而采用把将废气中的一部分NO氧化成NO2的氧化催化剂装置配置在比氨系溶液供给装 置更上游侧的位置以提高低温下的NOx净化性能的方法。与此相关，例如在日本特开2007-154819号公报中提出了以下的提高低温NOx净 化性能的方法。该方法中，为了使流入SCR催化剂(选择还原型NOx催化剂)的废气中的 NO NO2尽量接近于对低温下的NOx净化有利的1 1，使由发动机排出的废气G的一部 分或全部流过NO氧化催化剂(氧化催化剂)后供给至SCR催化剂(选择还原型NOx催化 剂)，将废气G的剩余部分通过不流过NO氧化催化剂的旁通路供给至SCR催化剂。此时，考 虑到废气条件等或NO氧化催化剂的NO氧化性能，调节通过NO氧化催化剂的废气G的流量 和不流过NO氧化催化剂地供给至SCR催化剂的各自的流量，使NO NO2之比接近于1 1， 从而提高低温NOx净化性能。另外，还提出了当废气G达到高温时，按照不使废气G流过NO 催化剂的方式来防止NO氧化催化剂劣化的方法。但是，被氧化催化剂氧化所生成的NO2与NO相比，对氧化催化剂的吸附性非常高。 因此，在NO2达到饱和吸附之前，通过氧化催化剂生成的NO2被吸附于氧化催化剂。因而变 成仅将未反应的NO供给至选择还原型NOx催化剂，而NO2不会被供给至选择还原型NOx催 化剂。另一方面，当NO2吸附量达到饱和后，在温度上升时，氧化催化剂的NO2饱和吸附量 随温度上升而降低，因此引起NO2的释放。为此，超过预想的多量的NOx被供给至选择还原 型NOx催化剂。
因此，根据氧化催化剂的NO2吸附程度不同，流至选择还原型NOx催化剂的 NO NO2或NOx量发生较大变化，因此在未考虑NO2吸附的现有技术的方法中，NO NO2之 比的预测变得不准确。为此，无法通过调节NO NO2之比来达成提高NOx净化率的目的。NO NO2之比不同时，净化活性也不同，所消耗的氨量、即必要的尿素水等氨系溶 液的量也不同。因而，氨系溶液的添加量变得过量而引起氨泄漏、或者氨系溶液的添加量不 足而大大降低NOx净化性能的可能性很高。专利文献1 日本特开2007-154819号公报

发明内容
本发明鉴于上述情况完成，其目的在于提供通过推定氧化催化剂装置的NO2吸附 状态、尽量使流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx的NO NO2之比接近于1 1来添加 必要的氨系溶液的量，从而能够避免氨的不足或过剩供给所导致的问题的NOx净化系统的 控制方法以及NOx净化系统。用于达成上述目的的本发明的NOx净化系统的控制方法是将废气中的NOx还原的 NOx净化系统的控制方法，其中，在废气通路上从上游侧开始依次具备氧化催化剂装置； 向废气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置；选择还原型NOx催化剂装置；在上述氧化 催化剂装置的上游侧从上述废气通路分支并在上述氨系溶液供给装置的上游与上述废气 通路合流的旁流路；调节流过该旁通路的废气的流量的废气流量调节装置，并且还具备控 制上述氨系溶液的供给量的控制装置，所述NOx净化系统的控制方法的特征在于，由上述 氧化催化剂装置前后的NOx量推定上述氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减，根据该推定 的NO2吸附量的增减，调节通过上述氧化催化剂装置的废气的流量和通过上述旁通路的废 气的流量。该氧化催化剂装置前后的NOx量可以从利用配置于氧化催化剂装置前后的NOx浓 度传感器检测的NOx浓度和由吸入空气量和燃料喷射量算出的废气流量来推定，由其前后 的NOx量之差可以推定NOx吸附量。另外，氧化催化剂装置的上游侧(前)的NOx浓度可 以参照利用实验等预先由发动机转速或负荷(燃料流量)等设定的映像数据(map data) 等来进行推定。对于氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减，如果是氧化催化剂装置上游侧的NOx 量比下游侧的NOx量多则推定为增加、如果少则推定为减少、如果相同则推定为没有增减。 但是，在没有增减的推定中，为了避免控制的波动，即便是有某种程度的增减，也可判断为 没有增减。即，在有无增减的判断期间可以具有一定幅度。根据该NOx净化系统的控制方法，在选择还原型NOx催化剂装置的前段(上游侧) 配置有将废气中的NO氧化成NO2的氧化催化剂装置的NOx净化系统中判断氧化催化剂装 置中的NO2吸附是否已达到饱和，根据所推定的NO2吸附量来调节通过旁通路(不通过氧化 催化剂装置)的废气量，从而可以调节废气中的NO向NO2的转化量。由此，在可以提高具有选择还原型NOx催化剂装置的NOx净化系统的NOx净化性 能的同时，还可以将对应于流入选择还原型NOx催化剂装置的废气的NO与NO2之比的氨系 溶液的量设为适当的量，将氨供给至选择还原型NOx催化剂装置。结果，NOx净化系统的NOx 净化性能提高，可显著减少NOx的流出量，同时还可防止氨泄漏。
上述的NOx净化系统的控制方法中，当上述推定的NO2吸附量增加的情况下，使通 过上述旁通路的废气的流量为0 ；当上述推定的NO2吸附量减少的情况下，使废气的一部分 通过上述旁通路，同时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置；在上述推定的NO2吸附 量没有增减的情况下，推定从上述氧化催化剂装置排出的废气中的NOx中的NO2的比例(摩 尔比)，在该推定的NO2的比例为50%以下时，使全部的废气通过上述氧化催化剂装置，在 该推定的NO2的比例大于50%时，使废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分 通过上述氧化催化剂装置。由此，可以利用选择还原型NOx催化剂装置使流入选择还原型NOx催化剂装置的 废气中的NO2的比例(或NO NO2之比)接近于氨与NOx的反应高效进行的NO2比例(或 NO NO2 之比)SP 50% (或 1 1)。上述的NOx净化系统的控制方法中，在使上述废气的一部分通过上述旁通路、同 时使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置时，按照使流入上述选择还原型NOx催化剂 装置的NO2的比例达到50%的方式来调节通过上述旁通路的废气的量。由此，由于可以更为准确地推定氧化催化剂装置的后游的NO2的比例，因此通过使 其反映为废气流量的调节，可以以更好的精度利用选择还原型NOx催化剂装置使流入选择 还原型NOx催化剂装置的废气中的NO2的比例(或NO NO2之比)接近于氨与NOx的反应 高效进行的NO2比例(或NO NO2之比)即50% (或1 1)，由此可以进一步提高NOx的 净化性能。上述的NOx净化系统的控制方法中，当上述推定的NO2吸附量减少的情况下，在推 定流入上述选择还原型NOx装置的废气中的NO2的比例时，根据上述氧化催化剂装置的温 度和基于废气的氧浓度的NO和NO2的平衡组成状态来推定从上述氧化催化剂装置排出的 废气中的NO2的比例。由此，可以容易地推定从氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比 例。这样，用于达成上述目的的本发明的废气净化系统被构成为其是将废气中的 NOx还原的NOx净化系统，其在废气通路上从上游侧开始依次具备氧化催化剂装置；向废 气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置；选择还原型NOx催化剂装置；在上述氧化催化 剂装置的上游侧从上述废气通路分支并在上述氨系溶液供给装置的上游与上述废气通路 合流的旁流路；调节流过该旁通路的废气的流量的废气流量调节装置，而且还具备控制上 述氨系溶液的供给量的控制装置，其中，上述控制装置由上述氧化催化剂装置前后的NOx 量推定上述氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减，并根据该推定的NO2吸附量的增减来调节 通过上述氧化催化剂装置的废气的流量和通过上述旁通路的废气的流量。上述的废气净化系统被构成为在上述推定的NO2吸附量增加的情况下，上述控制 装置进行使通过上述旁通路的废气的流量为0的控制；当上述推定的NO2吸附量减少的情 况下，上述控制装置进行使废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分通过上 述氧化催化剂装置的控制；当上述推定的NO2吸附量没有增减的情况下，上述控制装置推定 从上述氧化催化剂装置排出的废气中的NOx中的NO2的比例(摩尔比)，在该推定的NO2的 比例为50%以下时，进行使全部废气通过上述氧化催化剂装置的控制，在该推定的NO2的比 例大于50 %时，进行使废气的一部分通过上述旁通路、同时使废气的剩余部分通过上述氧 化催化剂装置的控制。
另外，上述NOx净化系统被构成为在使上述废气的一部分通过上述旁通路、同时 使废气的剩余部分通过上述氧化催化剂装置时，上述控制装置进行按照使流入上述选择还 原型NOx催化剂装置的NO2的比例达到50%的方式来调节通过上述旁通路的废气的量的控 制。上述NOx净化系统被构成为当上述推定的NO2吸附量减少的情况下，在推定流入 上述选择还原型NOx装置的废气中的NO2比例时，上述控制装置根据上述氧化催化剂装置 的温度和基于废气的氧浓度的NO和NO2的平衡组成状态来推定由上述氧化催化剂装置排 出的废气中的NO2的比例。根据上述NOx净化系统，可以实施上述NOx净化系统的控制方法，可发挥相同的效^ ο根据本发明的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统，在选择还原型NOx催化 剂装置的前段(上游侧)配置有将废气中的NO氧化成NO2的氧化催化剂装置的NOx净化 系统中，由NO2吸附量的增减来判断氧化催化剂装置中的NO2吸附是否已达到饱和，并根据 所推定的NO2吸附量来调节通过旁通路的废气量。由此，可以调节废气中的NO向NO2的转化量。另外，由于可以由氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减来推定流入选择还原型NOx 催化剂装置的NOx中的NO2的比例(NO NO2之比)，因此可以反映NO2的比例之差所带来 的选择还原型NOx催化剂装置的净化性能。由此，可以在提高选择还原型NOx催化剂装置的NOx净化性能的同时，将对应于流 入选择还原型NOx催化剂装置的废气的NO与NO2之比的氨系溶液的量设为适当的量，在没 有过量或不足的情况下将氨供给至选择还原型NOx催化剂装置。因而，NOx净化系统的NOx 净化性能提高，可以显著减少NOx的流出量，同时也可防止氨泄漏。


图1为表示本发明实施方式的NOx净化系统的构成的图。图2为表示本发明实施方式的NOx净化系统的控制方法的控制流程的一个例子的 图。图3为表示氧化催化剂装置的催化剂温度与NO2饱和吸附量之间的关系的图。图4为表示氧浓度为10%时的氧化催化剂装置的催化剂温度和NO2相对于NOx的 比例(或NO NO2)的平衡组成的图。图5为表示氧浓度为2%时的氧化催化剂装置的催化剂温度和NO2相对于NOx的 比例(或NO NO2)的平衡组成的图。图6为表示NO2相对于NOx的比例为50% (或NO NO2 = 1 1)时的选择还原 型NOx催化剂装置的催化剂温度和NOx净化率的图。图7为表示NO2相对于NOx的比例为0% (或NO NO2 = 1 0)时的选择还原 型NOx催化剂装置的催化剂温度和NOx净化率的图。符号说明INOx净化系统10柴油发动机
11废气通路Ila第1流量调节阀12氧化催化剂装置(DOC)13氨系溶液供给装置13a喷射阀14选择还原型NOx催化剂装置(SCR)15旁通路15a第2流量调节阀16第1废气温度传感器17第2废气温度传感器18第3废气温度传感器19第INOx浓度传感器20第2N0x浓度传感器21氧浓度传感器22发动机运转状态检测装置30 控制装置(ECU)30a供给量控制装置An、Anl、Ana、Anb、Anc 氨量Cnl 第 INOx 浓度Cn2 第 2N0x 浓度Co氧浓度Ga通过氧化催化剂装置的废气Gb通过旁通路的废气Gc流入选择还原型NOx催化剂装置的废气Gt从发动机排出的废气Lc氨系溶液的供给量Ne发动机转速Q燃料喷射量(或负荷)Tca催化剂温度Tcc选择还原型催化剂装置的催化剂温度Va吸气量Vga第1废气流量Vgb第2废气流量Vn NO2 吸附量Vn 1流入氧化催化剂装置的NOx量Vn2从氧化催化剂装置流出的NOx量Vna、Vnai、Vnb、Vnc NOx 量Vnal、Vnail、Vnbl、VncINO 量Vna2、Vna4、Vna5、Vnai2、Vnb2 > Vnc2N02 量
Vna3利用氧化催化剂装置将NO转化成NO2的量Vnc流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx量Vnf NO2饱和吸附量Vnt从发动机流出的NOx量α 1从氧化催化剂装置排出的废气中的NO2相对于NOx的比例α 2旁通路的废气中的NO2的比例α c流入选择还原型NOx催化剂装置的废气中的NO2相对于NOx的比例β a从NO向NO2的转化率(氧化率)ne NOx 净化率AVn NO2吸附量的增减量AVnl规定的第1判定值Δ Vn2规定的第2判定值Δ Cnl规定的第1判定浓度Δ Cn2规定的第2判定浓度
具体实施例方式以下，以将通过柴油发动机的废气通路的废气的NOx进行净化的NOx净化系统为 例，一边参照附图一边说明本发明的实施方式的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统。图1表示本发明实施方式的NOx净化系统1的构成。该NOx净化系统1中，在柴油 发动机10的废气通路11上，从上游侧开始依次设有氧化催化剂装置(DOC) 12、向废气通路 11供给氨系溶液的氨系溶液供给装置13和选择还原型NOx催化剂装置(SCR) 14。进而，按 照在氧化催化剂装置12的上游侧分支并在氧化催化剂装置12与氨系溶液供给装置13的 喷射阀13a之间合流的方式设置迂回氧化催化剂装置12的旁通路15。另外，为了调节通过 氧化催化剂装置12的废气Ga的第1废气流量Vga，在废气通路11上设置第1流量调节阀 Ila ；为了调节通过旁通路15的废气Gb的第2废气流量Vgb，在旁通路15上设置第2流量 调节阀15a。由此构成为可以控制各个废气流量Vga、Vgb。氧化催化剂装置12是通过在堇青石蜂窝陶瓷等多孔陶瓷的蜂窝结构等的担载体 上担载钯、氧化铈、钼、氧化铝等而形成的。当在废气Ga中具有未燃燃料(烃HC)或一氧 化碳(CO)等时，该氧化催化剂装置12将其氧化，利用该氧化所产生的热量将废气Ga升温。 利用该升温的废气Ga，可以使下游侧的选择还原型NOx催化剂装置14升温。该氧化催化剂装置12除了具有氧化NOx(氮氧化物)、HC(烃)的性质之外，还具 有吸附NOx的性质。即，将NO(—氧化氮)氧化成NO2(二氧化氮)，并将该NO2吸附保持。 保持于该氧化催化剂装置12的NO2在废气温度上升、氧化催化剂的催化剂温度达到某个 一定温度以上时发生脱离而被释放。如图3所示，该氧化催化剂装置12的NO2饱和吸附量 Vnf (用线L表示)在催化剂温度Tca上升时减少。氨系溶液供给装置13是用于将成为还原NOx时的还原剂的NH3 (氨)供给至选择 还原型NOx催化剂装置14的装置，其具备将尿素水溶液或氨水溶液等氨系溶液从氨系溶液 罐(未图示)喷射至废气通路11的喷射阀13a，从而形成。选择还原型NOx催化剂装置14是通过在由堇青石或氧化铝或氧化钛等形成的蜂窝结构等的担载体上担载二氧化钛-钒、沸石、氧化铬、氧化锰、氧化钼、氧化钛、氧化钨等 而形成的。通过该构成，具有利用氨将NOx还原净化的功能。另外，在发动机10后的废气通路11上设置第1废气温度传感器16，在氧化催化剂 装置12的上游侧的废气通路11上设置第2废气温度传感器17，进而在选择还原型NOx催 化剂装置14的上游侧的废气通路11上设置第3废气温度传感器18。该第1废气温度传感 器16对从发动机10排出的废气Gt的温度进行检测、第2废气温度传感器17对流入氧化 催化剂装置12的废气Ga的温度进行检测、第3废气温度传感器18对流入选择还原型NOx 催化剂装置14的废气Gc的温度进行检测。另外，在发动机10后的废气通路11上设置第INOx浓度传感器19，在氧化催化剂 装置12后的废气通路11上设置第2N0x浓度传感器20。使用这些NOx浓度传感器19、20 的检测值Cnl、Cn2来推定被氧化催化剂装置12吸附的NO2的量Vn。换而言之，推定NO2吸 附量Vn。进而，在发动机10后的废气通路11上设置用于检测废气Gt中的氧浓度Co的氧 浓度传感器21。另外，该第INOx浓度传感器19在由氧化催化剂装置12上游侧的NOx浓度Cnl算 出从发动机10排出的NOx排出量Vnl时是必要的，但在由NOx排出量映像数据推定由发动 机10排出的NOx排出量Vnl时是不需要的。进而，在发动机10上设置用于检测发动机转速Ne、燃料喷射量(或负荷)Q、冷却 水温度等显示发动机运转状态的各数据的发动机运转状态检测装置22，同时还设置控制该 发动机10的整个运转的被称作发动机控制单元(EOT)的控制装置30。另外，将用于进行氨 系溶液的供给和供给量Lc的调节控制的氨系溶液供给量控制装置30a组装设置在控制装 置30中。该供给量控制装置30a根据发动机10的运转状态(例如发动机转速Ne、燃料喷射 量Q等)、NOx浓度Cnl、Cn2、废气温度等输入值来控制第1流量调节阀11a、第2流量调节 阀15a、氨系溶液供给装置13的喷射阀13a等，从而调节流过氧化催化剂装置12的废气Ga 的第1废气流量Vga和流过旁通路15而不通过氧化催化剂装置12的废气Gb的第2废气 流量Vgb，同时调节供给至选择还原型NOx催化剂装置14的氨系溶液的供给量Lc。另外， 根据需要，可以向该供给量控制装置30a输入氧化催化剂装置12的催化剂温度Tca的测量 值或推定值以及选择还原型催化剂装置14的催化剂温度Tcc的测量值或推定值。该NOx净化系统1中，从发动机10排出的废气Gt中的NOx的一部分在达到依赖 于催化剂温度Tca的NO2饱和吸附量Vnf之前的期间被氧化催化剂装置12吸附。另外，通 过氧化催化剂装置12后的剩余的NOx被选择还原型NOx催化剂装置14还原。另外，如图3 所示，当催化剂温度Tca增高时，NO2饱和吸附量Vnf减少，因此通过氧化催化剂装置12后 的NOx和从氧化催化剂装置12释放的NOx被选择还原型NOx催化剂装置14还原。该选择 还原型NOx催化剂装置14中，NOx以从由喷射阀13a添加至废气Gc中的氨系溶液所产生 的NH3 (氨)作为还原剂而被还原成N2 (氮气)。该废气Gc被净化，通过废气通路11后被 释放到大气中。接着，对上述NOx净化系统1中的废气的流量调节和氨系溶液的供给量调节的控 制进行说明。该NOx净化系统1中，氨系溶液供给装置13按照图2所示的控制流程如下地 控制废气流量Vga、Vgb和氨系溶液的供给量Lc。
图2的控制流程中示出的是在开始发动机10的运转时，从进行发动机10的运转 控制的控制流程开始，为了 NOx净化而反复要求执行，在发动机10的运转结束时，与进行发 动机10的运转控制的控制流程一起结束。该图2的控制流程中，从氧化催化剂装置12前后的NOx量Vnl、Vn2推定氧化催化 剂装置12中NO2吸附量Vn的增减，根据该推定的NO2吸附量Vn的增减，判断NO2对氧化催 化剂装置12的吸附量Vn是否已到达NO2饱和吸附量Vnf，从而调节通过氧化催化剂装置12 的废气Ga的第1废气流量Vga和通过旁通路15的废气Gb的第2废气流量Vgb，同时调节 相当于考虑了此时流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc中NO2相对于NOx的比例 ac(或NO NO2之比)的氨量An的氨系溶液的供给量Lc，从而进行供给。由此，在提高 选择还原型NOx催化剂装置14的NOx净化性能的同时，使供给量Lc达到最佳量。要求该图2的控制流程时则开始，在步骤Sll中输入对于调节废气流量Vga、Vgb 所必需的数据。作为该数据，有发动机的数据、NOx浓度Cnl、Cn2、氧浓度Co、催化剂温度 Tea、Tcc ^^ο该发动机的数据是显示发动机10的运转状态等的利用发动机运转状态检测装置 22检测的发动机转速Ne、燃料喷射量(负荷)Q、吸气量Va等。另外，NOx浓度Cnl、Cn2是用 第INOx浓度传感器19检测的第INOx浓度Cnl和用第2N0x浓度传感器20检测的第2N0x 浓度Cn2。此外，当不使用氧化催化剂装置12上游侧的NOx浓度Cnl而由发动机的运转状 态算出NOx排出量时，输入NOx排出量映像数据和氧化催化剂装置12下游侧的NOx浓度 Cn2。氧浓度Co是用氧浓度传感器21检测的氧浓度。另外，催化剂温度Tca是氧化催化 剂装置12的氧化催化剂的温度，可以使用直接测量的催化剂温度，但直接测量一般来说很 难，因此使用由利用第1废气温度传感器16检测的废气温度推定的温度。催化剂温度Tcc 是选择还原型NOx催化剂装置14的选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)的温度，可以使 用直接测量的催化剂温度，但由于直接测量一般来说很难，因此使用由利用第3废气温度 传感器18检测的废气温度推定的温度。接下来的步骤S12中，算出氧化催化剂装置12中NO2吸附量Vn的增减量Δ Vn。该 NO2吸附量Vn的增减量AVn的计算如下进行。由利用未图示的空气质量流量传感器检测的吸气量Va和燃料喷射量Q算出废气 流量Vgt。参照预先求得的第1流量控制阀Ila的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度和 废气流量Vgt与第1废气量Vga的关系，由控制时的两者的阀开度求出通过氧化催化剂装 置12的第1废气量Vga。由该第1废气流量Vga和第INOx浓度Cnl算出氧化催化剂装置12的上游侧的 NOx量Vnl，由第1废气流量Vga和第2N0x浓度Cn2算出氧化催化剂装置12的下游侧的 NOx量Vn2。从该上游侧的NOx量Vnl减去下游侧的NOx量Vn2，算出NO2吸附量Vn的增减 量 Δ Vn ( Δ Vn = Vnl-Vn2)。接下来的步骤S13中，判定该NO2吸附量Vn的增减。即，判定该NO2吸附量Vn的增 减量Δ Vn是否大于规定的第1判定值AVnl。该规定的第1判定值Δ Vnl可以是0 ( Δ Vnl =0)，但为了防止控制的波动，优选使其为接近于0的“+:正”的数值(AVnl >0)。另外， 还可以单纯地判定第INOx浓度Cnl减去第2Ν0χ浓度Cn2的值ACn( = Cnl-Cn2)是否大于规定的第1判定浓度Δ Cnl ( Δ Cnl > 0)。步骤S13的判定中，当NO2吸附量Vn的增减量AVn大于规定的第1判定值AVnl 时，g卩AVn > AVnl (或ACn > ACnl)时(是)，则判断是NO2吸附量Vn增加的状态。该 状态是NO2吸附量Vn未达到NO2饱和吸附量Vnf的状态。然后，为了进行吸附时用的控制， 进行步骤S16。在步骤S16的旁通路的关闭(之1)的控制中，使通过旁通路15的废气Gb的第2 废气流量Vgb为0。即，完全打开第1流量调节阀Ila并完全关闭第2流量调节阀15a。由 此，在利用氧化催化剂装置12将废气Gt中的NO氧化转换成NO2的同时，使所产生的NO2吸 附于氧化催化剂装置12。与此同时，算出选择还原型NOx催化剂装置14中必要的氨量An。 然后进行步骤S20。接着，说明该氨量An的计算。在进行该步骤S16的控制时，由于NO2被吸附于氧化 催化剂装置12，因此氧化催化剂装置12下游侧的NOx基本都是NO。另外，流入选择还原型 NOx催化剂装置14的废气Gc中的NOx量Vnc与通过氧化催化剂装置12后的废气Gb中的 NOx 量 Vn2 相同(Vnc = Vn2)。因此，在此状态下，由于流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc中的NOx基 本为N0，因此根据NOx量Vnc和仅为NO的化学反应式的(2)式“4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20” 的反应来算出氨量Anl。参照图7所示的NO2的比例ac为0(N0 NO2为1 0)时的选 择还原型NOx催化剂装置14的催化剂温度Tcc与NOx净化率η e之间的关系，将该算出的 氨量Anl乘以该催化剂温度Tcc下的NOx净化率η e进行校正，从而算出必要的氨量An (An =AnlX ne) ο在步骤S13的判定中，当不是AVn > AVnl时(否)，进行步骤S14。在接下来的 步骤S14中，判定NO2吸附量Vn的增减量Δ Vn是否小于规定的第2判定值Δ Vn20该Δ Vn2 可以为0 ( Δ Vn2 = 0)，但为了防止控制的波动，优选使其为接近0的“-负”的数值(Δ Vn2
<0、例如Δ Vn2 = - Δ Vnl)。此外，还可单纯地判定第INOx浓度Cnl减去第2N0x浓度Cn2 的值ACn( = Cnl-Cn2)是否小于规定的第2判定浓度Δ Cn2 ( Δ Cn2 < 0)。该NO2吸附量Vn的增减量Δ Vn小于规定的第2判定值Δ Vn2时，即AVn
<AVn2(或ACn< ACn2)时(是)，则判断处于NO2吸附量Vn减少的状态。此状态是 NO2吸附量Vn到达NO2饱和吸附量Vnf而释放出NO2的状态。然后，为了进行NO2释放时用 的控制，进行步骤S17。被该氧化催化剂装置12吸附的NO2的释放如下产生如图3所示，由于氧化催化 剂的催化剂温度Tca的上升，NO2饱和吸附量Vnf降低，从而NO2饱和吸附量Vnf变得小于 NO2吸附量Vn。例如，当催化剂温度Tca从Ta上升至Tb时，NO2饱和吸附量Vnf由A变为 B，因此释放了 A-B的N02。该NO2释放时用的步骤S17的废气的流量调节(之1)中，在使废气Gt的一部分 Ga流至氧化催化剂装置12的同时，使废气Gt的剩余部分Gb流至旁通路15。S卩，同时打开 第1流量调节阀Ila和第2流量调节阀15a，调节废气流量Vga、Vgb。此时，进行按照使流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO2的比例α c等于或接 近于50%、即NO NO2等于或接近于1 1的方式来调节通过氧化催化剂装置12的废气 Ga的第1废气流量Vga和通过旁通路15的废气Gb的第2废气流量Vgb的控制。该控制如下进行。在该步骤S17的流量调节(之1)的控制中，算出通过氧化催化剂装置12的第1 废气量Vga和从氧化催化剂装置12排出的废气Ga中的NO2的比例α 。参照预先求得的 第1流量控制阀Ila的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度以及废气流量Vgt与第1废 气量Vga的关系，由控制时的两者的阀开度求得该第1废气量Vga。该NO2的比例α 1是由氧化催化剂装置12的催化剂温度Tca和废气Ga的氧浓度 Co (与废气Gt的氧浓度Co相同)、参照与其相对应的NO和NO2的平衡组成(NO NO2平衡 比)数据、根据催化剂温度Tca和基于氧浓度Co的NO和NO2的平衡组成来进行推定。该 NO和NO2的平衡组成数据例如如图4和图5所示。该图4和图5中，横轴表示催化剂温度 Tea、纵轴表示NO2的比例α 1。线表示NO和NO2的平衡组成。图4表示氧浓度Co为10% 的情况、图5表示氧浓度Co为2%的情况。因此，例如废气G的氧浓度Co为10%时参照图 4，如果催化剂温度Tca为400°C，则NO2的比例α 约为60%。由此推定从氧化催化剂装 置12流出的废气Ga中的NOx中的NO2的比例α 1。由该NO2的比例α 1和从氧化催化剂装置12流出的废气Ga的第1废气量Vga中 所含的 NOx 量 Vna( = Cn2XVga)算出 NO 量 Vnal ( = VnaX (1-α 1))和 NO2 量 Vna2 (= VnaX α 1)。另一方面，迂回氧化催化剂装置12地通过旁通路15的第2废气量Vgb通过从全部 废气Gt的流量Vgt减去第1废气量Vga来求得(Vgb = Vgt-Vga)。该废气Gb中的NOx量 Vnb由第2废气量Vgb和第INOx浓度Cnl算出(Vnb = CnlXVgb)。另外，由该废气Gb中 的NO2的比例α 2(与废气Gt中的NO2的比例相同)由表示发动机10运转状态的发动机转 速Ne和燃料喷射量(或负荷)Q等、参照NO2比例映像数据来进行计算。由此，由与第2废 气量Vgb中所含的NOx量Vnb的关系算出NO量Vnbl ( = VnbX (1-α 2))禾口 N02量Vnb2(= Vnb X α 2)。根据这些计算结果，在加和各个NO量Vnal、Vnbl的同时，加和各个NO2量Vna2、 Vnb2，算出流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气中的NO量Vncl和NO2量Vnc2 (Vncl =Vnal+VnbU Vnc2 = Vna2+Vnb2)。由此算出 NOx 中的 NO2 量的比例 α c (或 NO 量NO2 量之比)(a c = Vnc2/(Vncl+Vnc2))。根据这些信息，进行在NOx中的NO2量Vnc的比例α c达到50 %的方向(NO量NO2 量成为1 1的方向)上增减第1废气量Vga的控制，由此使NOx中的而2量的比例ac等 于或接近于50% (使NO量NO2量为1 1)。通过该废气流量Vga、Vgb的流量调节，如果NO2的比例α c达到50%、即NO NO2 =1 1，则此时根据NOx量Vnc和化学反应式的(3)式“2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20”的反应来 计算氨量Anl。参照图6所示的NO2的比例α c为50% (NO NO2 = 1 1)时的选择还原 型NOx催化剂装置14的催化剂温度Tcc与NOx净化率η e之间的关系，将该算出的氨量Anl 乘以该催化剂温度Tcc下的NOx净化率ne进行校正，算出必要的氨量An( = AnX η e)。另夕卜，当无论是否进行废气流量Vga、Vgb的控制，NO2的比例α c最大也保持在小 于50%的值时，此时的氨量An由于NO2的比例ac未达到50%、即NO NO2并非1 1，因 而对于而2量￥11(32的部分而言，根据化学反应式的(3)式“2NH3+N0+N02 —2N2+3H20”的反应 和图6的NOx净化率ne来计算氨量Ana。另外，对于该反应中余下的NO部分(Vncl-Vnc2)，根据化学反应式的⑵式“4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20”的反应和图7的NOx净化率η e算出 氨量Anb。将它们加和，作为必要的氨量An ( = Ana+Anb)。另外，当无论是否进行废气流量Vga、Vgb的控制，NO2的比例α c最小也保持在大 于50%的数值时，此时的氨量An由于NO2的比例ac未达到50%、即NO NO2并非1 1， 因而对于NO量Vncl的部分而言，根据化学反应式的(3)式“2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20”的 反应和图6的NOx净化率η e来计算氨量Ana。另外，对于该反应中余下的NO2量的部分 (Vnc2-Vncl)，根据化学反应式的(4)式“8NH3+6N02 — 7N2+12H20”的反应和未图示的相当于 图6或图7的NO2的比例α c为100% (NO NO2 = 0 1)的NOx净化率η e来算出氨量 Anc0将它们加和，作为必要的氨量An ( = Ana+Anc)。另外，在步骤S14的判定中，当不是AVn< Δ Vn2时(否)，则判断为氧化催化剂 装置12既未吸附NO2也未释放NO2，为了进行平衡时用的操作，进行步骤S15。步骤S15中，判定从氧化催化剂装置12流出的废气Ga中的NOx中的NO2的比例 (摩尔比)α3是否为50%以下。换而言之，判定废气中的NO NO2是否为1 1以上。为了进行该步骤S15的判定，计算从氧化催化剂装置12流出的废气Ga中的NO量 Vnal和NO2量Vna2。因此，首先计算通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga。该第1废 气量Vga参照预先求得的第1流量控制阀Ila的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度以 及废气流量Vgt与第1废气量Vga的关系，由控制时的两者的阀开度求得。接着，由显示发动机10的运转状态的发动机转速Ne和燃料喷射量Q等、参照NO2 比例映像数据算出流入氧化催化剂装置12的废气Ga中的NO2相对于NOx的比例α 2 (或 NO NO2之比)。此外，该NO2比例映像数据预先通过实验等设定，并存储在控制装置30中。流入氧化催化剂装置12的NOx量Vnai由从发动机10排出的NOx排出量Vnl和流 入氧化催化剂装置12的废气Ga的流量Vga算出(Vnai = VnlXVga/Vgt)。通过该NOx量 Vnai与NO2的比例α 2，算出流入氧化催化剂装置12的NO量Vnai 1和NO2量Vnai2 (Vnai 1 =Vnai X (1-α 2)、Vnai2 = Vnai X α 2)。接着，算出通过氧化催化剂装置12后的NO量Vnai。在氧化催化剂装置12中NO 转化成NO2的量Vna3由催化剂温度Tea、参照显示催化剂温度Tca与从NO向NO2的转化率 (氧化率)0a之间的关系的转化率映像数据来算出。该转化率Pa的关系预先通过实验 等设定，并存储在供给量控制装置30a中。即，该氧化催化剂装置12中通过NO的氧化所消 耗的NO量Vna3成为流入氧化催化剂装置12的NO量Vnail乘以转化率β a而得到的值 (Vna3 = VnailX β a)。另外，在没有变化的情况下，流出至氧化催化剂装置12下游侧的NO 量Vnal通过从所流入的NO量Vnail减去通过转化所消耗的NO量Vna3来获得(Vnal = VnailX (l-β a))。接着，算出通过氧化催化剂装置12后的NO2量Vna2。该氧化催化剂装置12中NO 转化成NO2所产生的NO2量Vna4成为流入氧化催化剂装置12的NO量Vnail乘以转化率 β a而得到的值(Vna4 = Vna3 = VnailX β a)。另外，氧化催化剂装置12中释放的NO2量 Vna5由NOx的增加量AVn算出。S卩，使NOx的增加量Δ Vn为该释放的NO2量Vna5 (Vna5 =AVn)0因此，通过氧化催化剂装置12后的废气Ga中的而2量￥皿2的值成为流入氧化催 化剂装置12的NO2量Vnai2和由NO转化的NO2量Vna4和所释放的NO2量Vna5之和(Vna2 =Vnai2+Vna4+Vna5)。
14
根据这些结果，可以由通过氧化催化剂装置12后的NO量Vnal和NO2量Vna2来算 出通过氧化催化剂装置12后的NO2量相对于NOx量的比例α 3 ( α 3 = Vna2/ (Vnal+Vna2))。在该步骤S15的判定中，当NOx中的NO2的比例(摩尔比)α 3为50%以下、即废 气中的NO NO2为1 1以上(Ν0/Ν02 > 1)时(否)，进行步骤S18。通过步骤S18的旁 通路的关闭(之2)的控制，使废气Gt的总量Vgt流至氧化催化剂装置12，使通过旁通路 15的废气Gb的流量Vgb为0。即，完全打开第1流量调节阀Ila并完全关闭第2流量调节 阀 15a。此时，由于流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气Gc的NO2相对于NOx的 比例α c保持在50 %以下，因此对于对应于NO2量Vna2的部分而言，根据化学反应式 的(3)式“2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20”的反应和图6的NOx净化率η e来算出氨量Ana。 另外，对于该反应余下的NO量(Vnal-Vnd)的部分而言，根据化学反应式的(2)式 "4NH3+4N0+02 — 4N2+6H20”的反应和图7的NOx净化率η e来算出氨量Anb。将它们加和， 作为必要的氨量An ( = Ana+Anb)。另外，在该步骤S15的判定中，当NOx中的NO2的比例α 3大于50 %时(是)，进 行步骤S19的废气的流量调节(之2)。在该平衡时用的步骤S19的废气的流量调节(之2)中，在使废气Gt的一部分Ga 流入氧化催化剂装置12的同时，使废气Gt的剩余部分Gb流入旁通路15。即，同时打开第 1流量调节阀Ila和第2流量调节阀15a，调节各废气Ga、Gb的流量Vga、Vgb。此时，进行按照流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO2的比例α c等于或接近 于50%、即NO NO2等于或接近于1 1的方式来调节通过氧化催化剂装置12的废气Ga 的流量Vga和通过旁通路15的废气Gb的流量Vgb的控制。该控制如下进行。在该步骤S19的流量调节(之2)的控制中，算出通过氧化催化剂装置12的第1 废气量Vga和从氧化催化剂装置12排出的废气Ga中的NO2的比例α 1。该第1废气量Vga 参照预先求得的第1流量控制阀Ila的阀开度、第2流量控制阀15a的阀开度以及废气流 量Vgt与第1废气量Vga的关系，由控制时的两者的阀开度求得。以下与步骤S15中从氧化催化剂装置12流出的废气中的NO量Vnal和NO2量Vna2 的算出同样地操作，算出从氧化催化剂装置12流出的废气中的NO量Vnal和NO2量Vna2。接着，算出通过旁通路15的废气Gb中的NO量Vnbl和NO2量￥他2。为此，该废气 Gb的流量Vgb通过从废气Gt的流量Vgt减去通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga来 算出(Vgb = Vgt-Vga)。另外，NO量Vnbl和NO2量Vnb2由该废气流量Vgb、NOx浓度Cnl、从发动机10排 出的废气Gt中的NO2相对于NOx的比例α 2算出。NO量Vnbl由第2废气流量Vgb和NOx 浓度 Cnl 和(1-α 2)的乘积算出(Vnbl = Vgb X Cnl X (1_ α 2))。另外，NO2 量 Vnb2 由第 2 废气流量Vgb和NOx浓度Cnl和NO2的比例α 2的乘积算出(Vnb2 = VgbXCnl X α 2)。根据这些算出结果，在加和各个NO量Vnal、Vnbl的同时，加和各个NO2量Vna2、 Vnb2，算出流入选择还原型NOx催化剂装置14的废气中的NO量Vncl和NO2量Vnc2 (Vncl =Vnal+VnbU Vnc2 = Vna2+Vnb2)。由此，算出 NOx 中的 NO2 量的比例 α c (或 NO 量NO2 量之比)(a c = Vnc2/(Vncl+Vnc2))。 由这些信息，通过在NOx中的NO2量的比例α c达到50%的方向、即NO NO2达到1 1的方向上增减第1废气量Vga，使NOx中的NO2量的比例α c等于或接近50%、即使 NO量NO2量等于或接近1 1。即，根据该NOx中的NO2的比例α c (或NO NO2)的算 出结果，按照流入选择还原型NOx催化剂装置14的N02的比例α c达到50%、即NO NO2 达到1 1的方式来进行调节第1废气量Vga和第2废气量Vgb的控制。此时，当NO2的比例ac达到50%、即NO NO2为1 1时，根据化学反应式的(3) 式“2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20”的反应，由NOx量(Vncl+Vnc2)算出氨量Anl。参照图6所示 的NO2的比例a c为50%、(NO NO2为1 1)时的选择还原型NOx催化剂装置14的催化 剂温度Tcc与NOx净化率η e之间的关系，将该算出的氨量Anl乘以该催化剂温度Tcc下 的NOx净化率η e进行校正，算出必要的氨量An ( = Anl X η e)。另夕卜，当此时的氨量在NO2的比例a c未达到50%、即NO NO2并非1 1 时，换而言之即便控制废气流量Vga、Vgb, NO2的比例a c也维持大于50%的情况时，对 于NO量Vncl的部分而言，算出氨量Ana。该氨量Ana的算出根据化学反应式的(3)式 "2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20”的反应和图6的NOx净化率η e来进行。对于该反应余下的NO2 的部分(Vnc2-Vncl)而言，根据化学反应式的(4)式‘‘8NH3+6N02 —7N2+12H20”的反应和虽 未图示但相当于图6或图7的NO2的比例为100% (NO NO2 = 0 1)的NOx净化率ne 来算出氨量Anc。将它们加和，作为必要的氨量An ( = Ana+Anc)。在该步骤S16 S19的任一个之后的步骤S20中，进行氨系溶液的供给量的控制。 通过该控制，将可产生步骤S16 S19中算出的必要氨量An的量的氨系溶液从喷射阀13a 供给至废气通路11。然后，在规定时间(与NO2吸附量增减的判定间隔以及NO2的比例的判定间隔有 关的时间)内进行步骤S16 S19的废气的流量控制和步骤S20的氨系溶液的供给量的控 制，并返回。返回后，重复由上级的控制流程要求的步骤Sll 步骤S20。当发动机10的运转结束时，该图2的控制流程不会被上级的控制流程要求，在上 级控制流程结束的同时，图2的控制流程也结束。此外，当在图2的控制流程的执行过程中 发生发动机10的运转结束时，发生中断，图2的控制流程被中断，返回至上级的控制流程， 在上级的控制流程结束的同时，图2的控制流程也结束。根据上述图2的控制流程，在步骤S17及步骤S19中，由于流入选择还原型NOx催 化剂装置14的废气Gc中的NOx中的NO2量的比例α c等于或接近于50 % (使NO量NO2 量为1 1)，因此能够提高NOx净化性能。其理由如下。图6表示NOx中的NO2量的比例为50% (NO NO2 = 1 1)时的催化剂温度与 NOx净化率之间的关系，图7表示NOx中的NO2量的比例为0% (NO NO2 = 1 0)时的 催化剂温度与NOx净化率之间的关系。由该图6及图7可知，当NOx中的NO2量的比例为 50% (NO NO2 = 1 1)时，低温区域下的NOx净化率显著增高。因此，通过尽量将NOx中 的NO2量的比例控制为50% (N0 NO2 = 1 1)，可以提高NOx净化率。而且，根据上述废气净化系统的控制方法，当氧化催化剂装置12的NO2吸附量Vn 很少而未达到饱和时，氧化催化剂装置12中生成的NO2吸附于氧化催化剂装置12，流入选 择还原型NOx催化剂装置14的NOx基本都是N0，因此与其相对应，可以根据NOx净化为NO 的反应式⑵式“4NH3+4N0+02 —4N2+6H20”的反应算出氨系溶液的供给量，进而能够以选择 还原型NOx催化剂的NOx净化率映像为基础进行校正，添加必要量Lc的氨系溶液。
另外，在氧化催化剂装置12中，当NO2吸附量接近饱和时，由于NOx以对应于由废 气流量Vga、催化剂温度Tea、NOx浓度Cnl、氧浓度Co预测的从NO向NO2的转化率(NO2生 成率)β a的NO NO2比从氧化催化剂装置12流出，因此此时当预测NO2比NO多时，调节 流过氧化催化剂装置12的第1废气流量Vga和未流过氧化催化剂装置12的第2废气流量 Vgb，使得流入选择还原型NOx催化剂装置14的NO NO2达到1 1。与其相对应，可以根 据NOx净化为NO NO2 = 1 1的反应式的(3)式“2NH3+N0+N02 — 2N2+3H20”的反应来算 出氨系溶液的供给量Lc，进而能够以选择还原型NOx催化剂的NOx净化率映像为基础进行 校正，添加必要量的氨系溶液。进而，当判定氧化催化剂装置12的NO2吸附量达到饱和、随着氧化催化剂的催化 剂温度Tca的上升、NO2饱和吸附量Vnf降低而发生吸附NO2的脱离时，由温度上升的程度 推定NOx脱离量Vna5。另外，由此时的废气条件算出由发动机10排出的NOx排出量Vnl和 NO向NO2的转化率β a,推定还包括脱离NO2在内的NO2量。然后，按照N02相对于流入选 择还原型NOx催化剂装置14的NOx的比例α c等于或接近于50% (或NO NO2为1 1) 的方式，调节通过氧化催化剂装置12的第1废气量Vga和未通过氧化催化剂装置12的第 2废气量Vgb。另外，氨系溶液可以添加对应于在此时废气条件下被净化的NOx量Vnc的供 给量Lc。因此，根据上述NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统，判定氧化催化剂装置12 的NO2吸附是否已达到饱和，并通过考虑其结果，可以推定流入选择还原型NOx催化剂装置 14的NO2相对于NOx的比例α c (或NO NO2之比)，可以更为良好地反映NOx的成分不同 所带来的选择还原型NOx催化剂的净化性能，可以使必要的氨系溶液的供给量成为适当的 量，可以避免氨的不足或过量所导致的问题。具有上述优异效果的本发明的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统由于可以 推定氧化催化剂装置的NO2吸附状态，使流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx的NO NO2 之比尽量接近于1 1，添加必要的氨系溶液的量以避免氨的不足或过量供给所导致的问 题，因而对于从上游侧开始依次具备氧化催化剂装置和选择还原型NOx催化剂装置以将废 气中的NOx还原的NOx净化系统而言，可以极为有效地利用。
1权利要求
一种将废气中的NOx还原的NOx净化系统的控制方法，其是废气净化系统的控制方法，其中，在废气通路上从上游侧开始依次具备氧化催化剂装置；向废气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置；选择还原型NOx催化剂装置；在所述氧化催化剂装置的上游侧从所述废气通路分支并在所述氨系溶液供给装置的上游与所述废气通路合流的旁流路；调节流过该旁通路的废气的流量的废气流量调节装置，并且还具备控制所述氨系溶液的供给量的控制装置，所述NOx净化系统的控制方法的特征在于，由所述氧化催化剂装置前后的NOx量推定所述氧化催化剂装置中NO2吸附量的增减，根据该推定的NO2吸附量的增减，调节通过所述氧化催化剂装置的废气的流量和通过所述旁通路的废气的流量。
2.根据权利要求1所述的NOx净化系统的控制方法，其特征在于，在所述推定的NO2吸附量增加的情况下，使通过所述旁通路的废气的流量为0 ；在所述推定的NO2吸附量减少的情况下，使废气的一部分通过所述旁通路，同时使废气 的剩余部分通过所述氧化催化剂装置；在所述推定的NO2吸附量没有增减的情况下，推定从所述氧化催化剂装置排出的废气 中的NOx中的NO2的比例(摩尔比)，在该推定的NO2的比例为50 %以下时，使全部的废气 通过所述氧化催化剂装置；在该推定的NO2的比例大于50%时，使废气的一部分通过所述 旁通路，同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置。
3.根据权利要求2所述的NOx净化系统的控制方法，其特征在于，在使所述废气的一 部分通过所述旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置时，按照流入所述 选择还原型NOx催化剂装置的NO2的比例达到50 %的方式来调节通过所述旁通路的废气的 量。
4.根据权利要求2或3所述的NOx净化系统的控制方法，其特征在于，在所述推定的 NO2吸附量减少的情况下，在推定流入所述选择还原型NOx装置的废气中的NO2的比例时， 根据所述氧化催化剂装置的温度和基于废气的氧浓度的NO与NO2的平衡组成状态来推定 从所述氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比例。
5.一种将废气中的NOx还原的NOx净化系统，其是废气净化系统，其在废气通路上从上 游侧开始依次具备氧化催化剂装置；向废气通路供给氨系溶液的氨系溶液供给装置；选 择还原型NOx催化剂装置；在所述氧化催化剂装置的上游侧从所述废气通路分支并在所述 氨系溶液供给装置的上游与所述废气通路合流的旁流路；调节流过该旁通路的废气的流量 的废气流量调节装置，并且还具备控制所述氨系溶液的供给量的控制装置，所述NOx净化 系统的特征在于，所述控制装置由所述氧化催化剂装置前后的NOx量推定所述氧化催化剂 装置中NO2吸附量的增减，并根据该推定的NO2吸附量的增减来调节通过所述氧化催化剂装 置的废气的流量和通过所述旁通路的废气的流量。
6.根据权利要求5所述的NOx净化系统，其特征在于，在所述推定的NO2吸附量增加的情况下，所述控制装置进行使通过所述旁通路的废气 的流量为0的控制；在所述推定的NO2吸附量减少的情况下，所述控制装置进行使废气的一部分通过所述 旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置的控制；在所述推定的NO2吸附量没有增减的情况下，所述控制装置推定从所述氧化催化剂装 置排出的废气中的NOx中的NO2的比例(摩尔比)，在该推定的NO2的比例为50%以下时，进行使全部废气通过所述氧化催化剂装置的控制；在该推定的NO2的比例大于50%时，进 行使废气的一部分通过所述旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置的控 制。
7.根据权利要求6所述的NOx净化系统，其特征在于，在使所述废气的一部分通过所述 旁通路、同时使废气的剩余部分通过所述氧化催化剂装置时，所述控制装置进行按照使流 入所述选择还原型NOx催化剂装置的NO2的比例达到50%的方式来调节通过所述旁通路的 废气的量的控制。
8.根据权利要求6或7所述的NOx净化系统，其特征在于，在所述推定的NO2吸附量减 少的情况下，在推定流入所述选择还原型NOx装置的废气中的NO2的比例时，所述控制装置 根据所述氧化催化剂装置的温度和基于废气的氧浓度的NO与NO2的平衡组成状态来推定 从所述氧化催化剂装置排出的废气中的NO2的比例。
全文摘要
本发明提供从上游侧开始依次具备氧化催化剂装置(12)和选择还原型NOx催化剂装置(14)的将废气中的NOx还原的NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统(1)。其中，推定氧化催化剂装置(12)中NO2吸附量(Vn)的增减，根据该推定的NO2吸附量(Vn)的增减，调节旁通氧化催化剂装置(12)的废气流量(Vgb)。由此，推定氧化催化剂装置的NO2吸附状态，使流入选择还原型NOx催化剂装置的NOx的NO∶NO2之比尽量接近于1∶1，添加必要的氨系溶液的量，避免氨的不足或过量供给所导致的问题。
文档编号B01D53/86GK101965440SQ20088012789
公开日2011年2月2日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年3月11日
发明者藤田哲也 申请人:五十铃自动车株式会社