还原剂供应装置的制造方法_5

文档序号:9520662阅读:来源:国知局
者停止模式期间不产生臭氧时,用于供应高温进气的模式被选择, 并且由加热器50加热的燃料被禁止由反应室内侧的进气冷却。
[0124] 在电磁阀36打开的阶段期间,到内燃机10的燃烧室中的进气量减少流过分支管 道36h和36c的进气的部分的量。为此,微型计算机81修正节流阀13的开度或者由压缩 器11c的压缩量,以使得流入燃烧室中的进气量增大在电磁阀36打开阶段期间流过分支管 道36h和36c的进气的量。
[0125] 在该实施例中,在第一实施例中描述并且在图12至图16示出的用于气栗20p的 控制替换成用于电磁阀36的控制,但是其他控制与图12至图16所描绘的控制相似地执 行。例如,第一实施例中图14的步骤46的控制替换成该实施例的控制,在第一实施例中图 14的步骤46的控制中,气栗20p基于目标空气流量Atrg操作,在该实施例的控制中,电磁 阀36的开度基于目标空气流量Atrg控制。在该实施例中,放电反应器20和电磁阀36可 以用作"臭氧供应器"。
[0126] 根据该实施例,进气的由压缩器11c压缩的部分供应到放电反应器20中。为此, 包含氧气的空气能够供应到放电反应器20中而不使用如图1所示的气栗20p。
[0127] (第三实施例)
[0128] 在图1和图18所示的实施例中,由放电反应器20产生臭氧并且产生的臭氧供应 到反应容器30中。可替代地,在如图19所示的第三实施例中,放电反应器20被省却。而 且,第一实施例的如图12所示的控制在如图20所示的该实施例中改变。
[0129] 首先,在图20的步骤10,确定内燃机10是否正在运行。如果在步骤10处为"假", 则还原剂供应装置在步骤18停止。具体地,对气栗20p、燃料喷射器40以及加热器50的供 电停止。然而,如果在步骤10处为"真",则还原剂供应装置被根据NOx净化装置15内侧的 还原催化剂的温度(NOx催化剂温度)操作。
[0130] 更具体地,在步骤11,确定NOx催化剂温度是否高于第一指定温度T1。例如,当活 化温度T3为250°C时,第一指定温度T1设置为400°C。当NOx催化剂温度低于第一指定温 度T1时,还原剂供应装置被在步骤16A以部分氧化模式操作,其将在下文描述。当NOx催 化剂温度高于第一指定温度T1时,还原剂供应装置被在步骤17以停止模式操作。
[0131] 简言之,由于在该实施例中省却放电反应器20,不执行第一实施例中描述的高部 分氧化模式。因此,还原剂供应装置的操作在部分氧化模式与停止模式之间切换。在步骤 16A的部分氧化模式期间的过程与低部分氧化模式相同,即在步骤16A的过程与图15所示 的没有步骤54的过程相似。在该实施例的停止模式期间的过程与第一实施例的停止模式 期间的过程(即,图16所示的过程)相同。
[0132] 根据该实施例,由于省却放电反应器20,能够实现装置尺寸减小。
[0133] (其他实施例)
[0134] 在第一实施例中,第一指定温度T1和第二指定温度T2基于第一边界温度Ta和第 二边界温度Tb设置,所述第一边界温度Ta和第二边界温度Tb在图17的模拟结果中示出。 然而,由于图17中的模拟结果可以根据状况而改变,第一指定温度T1和第二指定温度T2 可以根据所述状况而设置。例如,第一指定温度T1和第二指定温度T2可以根据流入NOx 净化装置15中的NOx或者氧气的浓度而设置。而且,第一指定温度T1和第二指定温度T2 可以根据包含在流入NOx净化装置15中的NOx中所包含的N0与勵2的比设置。而且,第 一指定温度T1和第二指定温度T2可以根据内燃机10的操作状况而设置。
[0135] 在上述实施例中,当催化剂温度高于第一指定温度T1时,还原剂的重整在停止模 式期间停止。可替代地,当催化剂温度高于第一指定温度T1时,氧化抑制模式可以代替停 止重整而执行。在氧化抑制模式中,重整继续而重整度被抑制。例如,图12或图20所示的 停止模式可以替换为所述氧化抑制模式。在氧化抑制模式中,与低部分氧化模式或者部分 氧化模式(即,还原剂的温度低于第一指定温度T1)相比,部分氧化(重整)的程度降低。 具体地,重整度通过减少空气或排气到反应室的供应量而抑制。可替代地,重整度可以通过 降低汽化室30b内侧的温度而抑制。
[0136] 在第一实施例中,臭氧供应量被控制以在高部分氧化模式期间在还原催化剂的温 度降低时增加。与这个控制相同,空气或者排气的供应量被控制以在低部分氧化模式期间 在还原催化剂的温度降低时增加。
[0137] 在停止模式期间,由加热器50的加热量可以减少或者加热器50可以停止。以此 方式,能够确保停止燃料的氧化。如图16所示,即使在停止模式期间,反应室内侧的温度可 以调整为在指定温度范围内。在这种情况下,当操作模式从停止模式切换到低部分氧化模 式或者部分氧化模式时,反应室内侧的温度已经调整到指定的温度范围。因此,能够迅速执 行部分氧化。
[0138] 在图1所示的实施例中,加热器50布置在反应容器30内。可替代地,加热器50可 以布置在反应容器30外侧以使得燃料或者空气在反应容器30上游的位置处加热。而且, 在图1所示的实施例中,温度传感器31布置在反应容器30内。可替代地,温度传感器31 可以布置在反应容器30下游的位置处。
[0139] 在图1所示的上述实施例中,燃料喷射器40用作将液体燃料雾化的雾化器并且将 雾化的液体燃料供应到加热器。可替代地,通过使得燃料振动而将液体形式的燃料雾化的 振动装置可以用作雾化器。振动装置可以具有以高频率振动的振动板并且燃料被在所述振 动板上振动。
[0140] 在图18所示的上述实施例中,进气通过分支管道36h和36c从进气通道10的在 冷却器12上游和下游的两个部分分支。相反,可以省却两个分支管道36h和36c中的任何 一个,并且通过电磁阀36进行的低温进气模式和高温进气模式之间的切换也可以省却。
[0141] 在图1所示的上述实施例中,物理地吸附NOx(即,物理吸附)的还原催化剂用在 NOx净化装置15中,但是可以使用化学地吸附NOx (即,化学吸附)的还原剂。
[0142] 当内燃机10中的空燃比比化学计量空燃比更稀薄时(即,内燃机10处于稀薄燃 烧时),NOx净化装置15可以吸附NOx,并且当内燃机10中的空燃比不比化学计量空燃比更 稀薄时(即,内燃机10处于非稀薄燃烧时),NOx净化装置15可以还原NOx。在这种情况 下,臭氧在稀薄燃烧下产生并且重整燃料在非稀薄燃烧下产生。在稀薄燃烧下吸附NOx的 催化剂的示例中的一个可以是由载体携带的由铂和钡制成的化学吸附还原催化剂。
[0143] 还原剂供应装置可以适用于具有无吸附功能(即,物理吸附和化学吸附功能)的 NOx净化装置15的燃烧系统。在这种情况下,在NOx净化装置15中,铁基或者铜基催化剂 可以用作在稀薄燃烧中在给定的指定温度范围下具有NOx还原性能的催化剂,并且重整燃 料可以作为还原剂供应到这些催化剂。
[0144] 在上述实施例中,用在图12的步骤11、12和13处的NOx催化剂温度基于由排气 温度传感器96检测的排气温度而估算。然而,温度传感器可以附接到NOx净化装置15,并 且温度传感器可以直接检测NOx催化剂温度。或者,NOx催化剂温度可以基于输出轴10a的 旋转速度和内燃机10的发动机载荷估算。
[0145] 在图1所示的上述实施例中,放电反应器20具有电极21,所述电极21中的每个具 有板形状并且平行地面向彼此。然而,放电反应器20可以具有以针状方式突出的针状电极 (针电极)和环形地包围所述针状电极的环形电极。
[0146] 在图1所示的上述实施例中,还原剂供应装置适用于安装到车辆中的燃烧系统。 然而,活性物质供应系统可以适用于固定的燃烧系统。而且,在图1所示的实施例中,还原 剂供应装置可以适用于压缩自点火式柴油发动机,并且用于燃烧的柴油用作还原剂。然而, 还原剂供应装置可以适用于自点火式汽油发动机,并且用于燃烧的汽油也可以用作还原 剂。
[0147] 由微型计算机提供的手段和功能可以由例如仅仅软件、仅仅硬件或者其组合提 供。微型计算机可以由例如模拟电路构成。
【主权项】
1. 一种用于燃料燃烧系统的还原剂供应装置,所述燃料燃烧系统包括NOx净化装置 (15),所述NOx净化装置(15)具有布置在排气通道(10ex)中的还原催化剂以净化包含在 内燃机(10)的排气中的NOx,所述还原剂供应装置在所述还原催化剂上游的位置处将还原 剂供应到所述排气通道中,所述还原剂供应装置包括: 通过部分地氧化所述还原剂而重整所述还原剂的重整部(30、50);和 重整抑制部(S54、S55),当所述还原剂的温度高于第一指定温度(T1)时,所述重整抑 制部(i)与当所述还原剂的温度低于所述第一指定温度(T1)时相比抑制所述还原剂的重 整度,或(ii)停止所述还原剂的所述重整,其中所述第一指定温度(T1)等于或高于所述还 原催化剂的活化温度。2. 根据权利要求1所述的还原剂供应装置,其还包括: 臭氧供应器(20、20p、36),所述臭氧供应器将臭氧供应到所述还原剂以在存在臭氧的 环境下重整所述还原剂,和 臭氧控制器(S50),所述臭氧控制器控制所述臭氧供应器以当所述还原催化剂的温度 低于第二指定温度(T2)时供应所述臭氧,所述第二指定温度(T2)等于或者高于所述活化 温度并且低于所述第一指定温度。3. 根据权利要求2所述的还原剂供应装置,其中 所述臭氧控制器控制所述臭氧供应器以随着所述还原催化剂的温度降低而增大所述 臭氧的供应量。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的还原剂供应装置,其中 所述重整部包括反应容器,所述反应容器中限定反应室(30a、30b),在所述反应室内 侧,所述还原剂由氧气部分地氧化,和 所述重整抑制部通过减少或中断氧气供应到所述反应室中而抑制所述还原剂的所述 重整度或停止所述还原剂的所述重整。5. 根据权利要求4所述的还原剂供应装置,其还包括: 当量比控制器(S40),所述当量比控制器将供应到所述反应室中的所述还原剂与空气 的当量比调节在指定的当量比范围内,和 温度调节部(S30),所述温度调节部将所述反应室内侧的温度调节在指定的温度范围 内,其中 所述指定的当量比范围和所述指定的温度范围被设置以使得产生冷火焰反应,通过所 述冷火焰反应,所述反应室内侧的还原剂由所述空气中的氧气部分地氧化。6. 根据权利要求4所述的还原剂供应装置,其还包括: 布置在空气供应通道(33)中的阀(34),空气通过所述空气供应通道供应到所述反应 室中,其中 所述阀被操作以当所述重整抑制部停止所述还原剂的所述重整时关闭所述空气供应 通道。
【专利摘要】还原剂供应装置用于燃料燃烧系统,所述燃料燃烧系统包括NOx净化装置(15),所述NOx净化装置(15)具有布置在排气通道(10ex)中的还原催化剂以净化包含在内燃机(10)的排气中的NOx。还原剂供应装置在还原催化剂上游的位置处将还原剂供应到排气通道中。还原剂供应装置包括重整部(30、50)和重整抑制部(S54、S55)。重整部(30、50)通过部分氧化还原剂而重整还原剂。当还原剂的温度高于第一指定温度(T1)时,重整抑制部(S54、S55)(i)与当还原剂的温度低于第一指定温度(T1)时相比抑制还原剂的重整度或者(ii)停止还原剂的重整,其中第一指定温度等于或高于还原催化剂的活化温度。
【IPC分类】F01N3/28
【公开号】CN105275550
【申请号】CN201510346335
【发明人】衣川真澄, 矢羽田茂人, 樽泽祐季, 真岛佑辅, 细田真央
【申请人】株式会社电装
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年6月19日
【公告号】EP2966274A1, US20150369102
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