内燃机的排气净化系统的制作方法_5

文档序号:9620470阅读:来源:国知局
。例如,如果三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方的温度低于温度净化窗的下限值、或该下限值加上规定的差量而得到的值,则ECU8判定为三元催化剂、NSR催化剂和三元催化剂的至少一方处于高温状态。再者,E⑶8也可以在内燃机1的运转状态属于在上述的图5的说明中已描述的区域A2时判定为三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方处于低温状态。
[0118]在所述S111的处理中作出肯定判定的情况下,E⑶8向S110的处理推进,通过减小混合气的空燃比(A/F)而使N02比率Rno2减少。在该情况下,由于EGR气体没有被减量,因此能够抑制排气温度的降低、并且使N02比率Rno2减少。其结果,能够不使三元催化剂、NSR催化剂或SCR催化剂的温度过度降低而提高SCR催化剂的N0X净化性能。
[0119]在所述S111的处理中作出否定判定的情况下,E⑶8向S112的处理推进,通过使EGR气体减量而使N02比率Rno2减少。在该情况下,由于混合气的空燃比(A/F)没有变小,因此能够不使内燃机1的燃料消耗量增加而使N02比率Rno2减少。
[0120]如以上所述那样,通过E⑶8执行图7的处理程序,可实现本发明涉及的控制手段。其结果,能够不对内燃机1的运转状态、排气净化装置的净化性能造成不良影响、并且提高排气净化装置的N0X净化性能。
[0121]<变形例1 >
[0122]在上述的实施例中,在N02比率小于目标N02比率、且EGR阀71没有发生故障的情况下,如果内燃机1处于过渡运转状态(如果在图7的S105的处理中作出肯定判定),则不使EGR气体量增加而使空燃比增加,但也可以使EGR气体量增加、并且使空燃比增加。例如,在内燃机1处于比较平稳的加速运转状态的情况下,在内燃机1的过渡运转期间中EGR气体量的增加有可能反映到N02比率。因此,通过使EGR气体量增加、并且使空燃比增加,能够期望抑制N0X生成量的增加、爆震的发生的效果,并且提高N0 2比率。
[0123]<变形例2>
[0124]在上述的实施例中,在N02比率小于目标N02比率、且EGR阀71没有发生故障的情况下,如果排气净化装置处于高温状态(如果在图7的S106的处理中作出肯定判定),则不使EGR气体量变化而使空燃比增加,但也可以使EGR气体量变化、并且使空燃比增加。
[0125]具体而言,在三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方的温度超过温度净化窗的上限值的情况下,可以使EGR气体减少、并且使空燃比增加。在该情况下,能够使三元催化剂、NSR催化剂或SCR催化剂的温度降低、并且使N02比率增加。
[0126]在三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方的温度为温度净化窗的上限值以下、且与上限值的差较小的情况下,可以不使EGR气体增加而使混合气的空燃比增加。在该情况下,能够抑制三元催化剂、NSR催化剂或SCR催化剂的温度上升、并且使N02比率增加。
[0127]在三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方的温度为温度净化窗的上限值以下、且与上限值的差较大的情况下,可以使EGR气体稍微增加、并且使混合气的空燃比增加。在该情况下,能够抑制三元催化剂、NSR催化剂或SCR催化剂的过度的温度上升、并且使N02比率增加。而且,也能够得到由EGR气体的增加带来的NO x生成量减少的效果、和抑制爆震的效果等。
[0128]<变形例3 >
[0129]在上述的实施例中,在勵2比率小于目标N0 2比率、且EGR阀71没有发生故障的情况下,如果内燃机1不处于过渡运转状态、且排气净化装置不处于高温状态(如果在图7的S106的处理中作出否定判定),则不变更空燃比而使EGR气体量增加,但也可以变更空燃比、并且使EGR气体量增加。
[0130]具体而言,也可以在内燃机1的转矩变动处于允许范围的范围内使空燃比增加、并且使EGR气体量增加。在该情况下,能够得到由空燃比的增加带来的燃料消耗量减少的效果、并且使N02比率增加。
[0131]<变形例4>
[0132]在上述的实施例中,在N02比率大于目标N02比率的情况下,如果内燃机1的运转状态处于爆震区域(如果在图7的S109的处理中作出肯定判定),则不变更EGR气体量而使空燃比减少,但也可以使EGR气体量变更、并且使空燃比减少。
[0133]具体而言,在内燃机1的运转状态属于爆震区域的情况下,如果内燃机负荷较低、或气缸2内的气氛的温度较低,则可以使EGR气体量稍微减少、并且使空燃比减少。在该情况下,能够将与空燃比的减少相伴的燃料消耗量的增加抑制为较少、并且减小N02比率。
[0134]另外,在内燃机1的运转状态属于爆震区域的情况下,如果内燃机负荷较高、或气缸2内的气氛的温度较高,则可以使EGR气体量增加、并且使空燃比减少。在该情况下,能够更切实地抑制爆震的发生、并且减小N02比率。
[0135]<变形例5>
[0136]在上述的实施例中,在N02比率大于目标N02比率、且内燃机1的运转状态不属于爆震区域的情况下,如果排气净化装置处于低温状态(如果在图7的S111的处理中作出否定判定),则不变更空燃比而使EGR气体量减少,但也可以使空燃比变更、并且使EGR气体量减少。
[0137]具体而言,在三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方的温度低于温度净化窗的下限值的情况下,可以使空燃比减少、并且使EGR气体量增加。在该情况下,能够使三元催化剂、NSR催化剂或SCR催化剂的温度上升、并且使N02比率减少。
[0138]在三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方的温度为温度净化窗的下限值以上的情况下,可以使空燃比稍微减少、并且使EGR气体量增加。在该情况下,能够抑制三元催化剂、NSR催化剂或SCR催化剂的温度降低、并且使N02比率减少。
[0139]在三元催化剂、NSR催化剂和SCR催化剂的至少一方的温度为温度净化窗的下限值以上、且与下限值的差较大的情况下,可以不使空燃比减少而使EGR气体量增加。在该情况下,能够抑制三元催化剂、NSR催化剂或SCR催化剂的温度降低、以及与空燃比的减少相伴的燃料消耗量的增加、并且使N02比率减少。
[0140]在此,上述的变形例1?5可以适当组合。在该情况下,能够适当地抑制燃料消耗量的增加、爆震的发生、驾驶员感觉到的不适感、或排放的恶化等、并且调整N02比率。
[0141]再者,在上述的本实施例中,对在第三催化剂外壳52的上游配置有第一催化剂外壳50和第二催化剂外壳4的例子进行了描述,但也可以仅配置有第一催化剂外壳50和第二催化剂外壳4的任一方,或者,也可以不配置第一催化剂外壳50和第二催化剂外壳4。
[0142]附图标记说明
[0143]1内燃机
[0144]2 气缸
[0145]3燃料喷射阀
[0146]4进气管
[0147]5排气管
[0148]6涡轮增压器
[0149]7 EGR 装置
[0150]8 ECU
[0151]9空燃比传感器
[0152]10氧浓度传感器
[0153]11第一温度传感器
[0154]12第二温度传感器
[0155]13第三温度传感器
[0156]16油门踏板
[0157]40进气节流阀
[0158]50第一催化剂外壳
[0159]51第二催化剂外壳
[0160]52第三催化剂外壳
[0161]60压缩机
[0162]61 涡轮
[0163]70 EGR 通路
[0164]71EGR 阀
[0165]72 EGR 冷却器
【主权项】
1.一种内燃机的排气净化系统,具备: 排气净化装置,其配置在内燃机的排气通路中,包含选择还原型催化剂; EGR装置,其使在排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流; 处理单元,其在要使排气中所含的N0X2中的二氧化氮所占的比例即NO 2比率增加的情况下执行使在内燃机中燃烧的混合气的空燃比增加的处理和/或使通过EGR装置所回流的EGR气体增加的处理;和 控制单元,其控制所述处理单元,以使得在排气净化装置的温度高的情况下与其温度低的情况相比,空燃比的增加量变大,并且EGR气体的增加量变少。2.一种内燃机的排气净化系统,具备: 排气净化装置,其配置在内燃机的排气通路中,包含选择还原型催化剂; EGR装置,其使在排气通路中流动的排气的一部分作为EGR气体向进气通路回流; 处理单元,其在要使排气中所含的N0X2中的二氧化氮所占的比例即NO 2比率增加的情况下执行使在内燃机中燃烧的混合气的空燃比增加的处理和/或使从内燃机的排气通路向进气通路回流的EGR气体增加的处理;和 控制单元,其控制所述处理单元,以使得在内燃机处于过渡运转状态的情况下至少使空燃比增加,并且与内燃机未处于过渡运转状态的情况相比,空燃比的增加量变大。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化系统,所述排气净化装置包含配置在选择还原型催化剂的上游的三元催化剂, 所述控制单元控制所述处理单元,以使得在所述三元催化剂的净化能力低的情况下与其净化能力高的情况相比,N02比率的增加量变小。4.根据权利要求1?3的任一项所述的内燃机的排气净化系统,所述排气净化装置包含配置在所述选择还原型催化剂的上游的吸藏还原型催化剂, 所述控制单元控制所述处理单元,以使得在所述吸藏还原型催化剂的净化能力低的情况下与其净化能力高的情况相比,N02比率的增加量变大。
【专利摘要】本发明的课题是在内燃机的排气通路中配置有包含SCR催化剂的排气净化装置的排气净化系统中,抑制对内燃机的运转状态、排气净化装置的净化性能造成不良影响,并且调整NO2比率。为解决这样的课题,本发明的内燃机的排气净化系统具备:处理单元,其在要使排气的NO2比率增加的情况下执行使在内燃机中燃烧的混合气的空燃比增加的处理和/或使通过EGR装置所回流的EGR气体增加的处理;和控制单元,其控制处理单元,以使得在排气净化装置的温度高的情况下与其温度低的情况相比,空燃比的增加量变大,并且EGR气体的增加量变少。
【IPC分类】F01N3/08
【公开号】CN105378242
【申请号】CN201380077994
【发明人】堀田慎太郎, 入泽泰之
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2013年7月4日
【公告号】EP3018314A1, EP3018314A4, WO2015001647A1
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