內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備被配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中的氧化催化劑、被配置于與氧化催化劑相比靠下游的排氣通道中的選擇還原型催化劑(在下文中有時(shí)也記為SCR(Selective Catalytic Reduct1n)催化劑)的排氣凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，已知一種將氧化催化劑與SCR催化劑配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中的排氣凈化系統(tǒng)。作為這種排氣凈化系統(tǒng)，提出了一種以提高氧化催化劑和SCR催化劑的溫度為目的而向氧化催化劑供給未燃燒燃料(碳?xì)浠衔?HC))的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在專利文獻(xiàn)2中對(duì)如下技術(shù)進(jìn)行了記載，S卩，在具備氧化催化劑、SCR催化劑以及繞過(guò)氧化催化劑的旁通通道的排氣凈化系統(tǒng)中，在因氧化催化劑而過(guò)量地生成二氧化氮(NO2)時(shí)，使穿過(guò)旁通通道的排氣的量增加的技術(shù)。
[0004]在專利文獻(xiàn)3中對(duì)如下技術(shù)進(jìn)行了記載，即，在從氧化催化劑中流出的NOx中的NO2所占的比例即NO2比率為50 %時(shí)，通過(guò)向氧化催化劑供給未燃燒燃料，從而使SCR的溫度上升至預(yù)定溫度的技術(shù)。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-295277號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-023921號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開2012-007557號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]然而，當(dāng)在從氧化催化劑活化后到SCR催化劑活化的期間內(nèi)，繼續(xù)供給未燃燒燃料時(shí)，有可能使SCR催化劑中的NOx凈化率降低。例如，當(dāng)在從氧化催化劑活化后到SCR催化劑活化的期間內(nèi)，內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，SCR催化劑的溫度上升量相對(duì)于未燃燒燃料的供給量而變少，因此有可能使直到SCR催化劑活化為止的NOx凈化率減少。
[0012]本發(fā)明為鑒于上述事實(shí)而完成的發(fā)明，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠在具備氧化催化劑、被配置于與氧化催化劑相比靠下游的SCR催化劑的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，提高SCR催化劑處于未活化狀態(tài)時(shí)的NCVf化率的技術(shù)。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]本發(fā)明為了解決上述的課題，而采用如下方式，S卩，在內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，通過(guò)在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，對(duì)未燃燒燃料的供給量進(jìn)行減量，從而使流向SCR催化劑的NOdA量增加，其中，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)具備被配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中的氧化催化劑、被配置于與氧化催化劑相比靠下游的排氣通道中的選擇還原型催化劑(SCR催化劑)、在SCR催化劑未活化時(shí)向氧化催化劑供給未燃燒燃料的供給裝置。
[0015]詳細(xì)而言，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)采用如下方式，S卩，具備:氧化催化劑，其被配置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中；選擇還原型催化劑(SCR催化劑)，其被配置于與所述氧化催化劑相比靠下游的排氣通道中；升溫單元，其在所述氧化催化劑活化且所述選擇還原型催化劑(SCR催化劑)未活化時(shí)，通過(guò)向所述氧化催化劑供給未燃燒燃料，從而使從所述氧化催化劑流出的排氣的溫度上升；控制單元，其在通過(guò)所述升溫單元而向所述氧化催化劑供給未燃燒燃料的期間內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，使通過(guò)所述升溫單元而被供給的未燃燒燃料的量減少。
[0016]作為使氧化催化劑及SCR催化劑活化的方法，一般的方法為，在氧化催化劑活化前，向氧化催化劑供給少量的未燃燒燃料，而在從氧化催化劑活化后到SCR催化劑活化的期間內(nèi)，向氧化催化劑供給與氧化催化劑的活化前相比量較多的未燃燒燃料。
[0017]然而，在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，從該內(nèi)燃機(jī)被排出時(shí)的排氣的溫度會(huì)降低。因此，即使在氧化催化劑中未燃燒燃料的氧化反應(yīng)熱施加給排氣，從排氣向SCR催化劑被傳遞的熱量也會(huì)減少。此外，在大量的未燃燒燃料被供給至氧化催化劑的情況下，排氣中的一氧化氮(NO)在氧化催化劑中幾乎不會(huì)被氧化，從而流向SCR催化劑的NO2的量也隨之減少。而且，也存在如下情況，即，在SCR催化劑活化前，NOx凈化率的上升量與該SCR催化劑的溫度上升量相比變少的情況。由此，在從氧化催化劑活化后到SCR催化劑活化的期間內(nèi)，當(dāng)在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)向氧化催化劑被供給的未燃燒燃料的量增多時(shí)，有可能使SCR催化劑的NOx凈化率降低。
[0018]在此，還可考慮到如下方法，即，在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，通過(guò)將排氣的一部分作為EGR(Exhaust Gas Recirculat1n:排氣再循環(huán))氣體而向內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)進(jìn)行供給，從而使在氣缸內(nèi)燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的N0x量減少的方法。然而，由于在SCR催化劑未活化時(shí)，內(nèi)燃機(jī)有可能處于冷態(tài)，因此難以供給可使NO/^生量減少的足夠量的EGR氣體。
[0019]與此相對(duì)，本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)在從氧化催化劑活化后到SCR催化劑活化的期間內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(期間)，對(duì)向氧化催化劑供給的未燃燒燃料的量進(jìn)行減量。在這種情況下，由于在氧化催化劑中被氧化的未燃燒燃料的量減少，因此在氧化催化劑中被氧化的NO的量增加。其結(jié)果為，流向SCR催化劑的排氣中所含有的NO2的量(勵(lì)2比率)增加。在NO 2比率較高的排氣流入到SCR催化劑中的情況下，與幾乎不含有NO 2的排氣被導(dǎo)入至SCR催化劑中的情況相比，SCR催化劑的NOx凈化率提高。
[0020]因此，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，能夠在從氧化催化劑活化后到SCR催化劑活化的期間內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，提高SCR催化劑的NCV.化率。換言之，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，在難以供給足夠量的EGR氣體的情況下，能夠盡可能地提高SCR催化劑的NCVf化率。
[0021]另外，在此所說(shuō)的“使未燃燒燃料減量”是指，除了使未燃燒燃料的量減少到與零相比較大的范圍內(nèi)的方式以外，還包括將未燃燒燃料的量減少至零(停止未燃燒燃料的供給)的方式。
[0022]在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，也可采用如下方式，即，控制單元在SCR催化劑的溫度達(dá)到了預(yù)定溫度以上時(shí)，執(zhí)行使內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量增加的增量處理或使吸入空氣量減少的減量處理之中的使SCR催化劑的NOx凈化率提高的處理。另外，在此所說(shuō)的“預(yù)定溫度”是指，例如，隨著NO2比率的上升，SCR催化劑的NO x凈化率也上升的最低的溫度。
[0023]當(dāng)在SCR催化劑的溫度在預(yù)定溫度以上時(shí)實(shí)施吸入空氣量的減量處理時(shí)，流向SCR催化劑的排氣的NO2比率將提高。其結(jié)果為，SCR催化劑的凈化率將上升。
[0024]然而，在排氣的溫度較高時(shí)，存在實(shí)施了吸入空氣量的增量處理的情況與實(shí)施了吸入空氣量的減量處理的情況相比，會(huì)提高SCR催化劑的NCVf化率的可能。S卩，當(dāng)在排氣溫度較高時(shí)實(shí)施吸入空氣量的增量處理時(shí)，由于SCR催化劑的溫度上升速度加快，因此NOx凈化率的增加速度也隨之提高。
[0025]與此相對(duì)，當(dāng)執(zhí)行使內(nèi)燃機(jī)的吸入空氣量增量的增量處理或者使吸入空氣量減量的減量處理之中的使SCR催化劑的NOx凈化率提高的處理時(shí)，有可能進(jìn)一步提高SCR催化劑的NCVf化率。
[0026]另外，當(dāng)在SCR催化劑的溫度足夠高時(shí)實(shí)施吸入空氣量的增量處理時(shí)，有可能使SCR催化劑的溫度過(guò)度地提高。因此，也可以采用如下方式，即，在SCR催化劑的溫度足夠高時(shí)，優(yōu)先于吸入空氣量的增量處理而實(shí)施減量處理。
[0027]此外，在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，也可采用如下方式，即，控制單元在SCR催化劑的溫度從所述預(yù)定溫度以上下降到了小于該預(yù)定溫度時(shí)，使通過(guò)升溫單元而向氧化催化劑被供給的未燃燒燃料的量減少。
[0028]當(dāng)在SCR催化劑在預(yù)定溫度以上時(shí)繼續(xù)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)行(例如怠速運(yùn)行)時(shí)，有可能使SCR催化劑的溫度下降到小于預(yù)定溫度。在SCR催化劑的溫度從預(yù)定溫度以上下降到了小于預(yù)定溫度的情況下，使升溫單元向氧化催化劑供給未燃燒燃料。然而，如上所述，在繼續(xù)進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，即使向氧化催化劑供給未燃燒燃料，SCR催化劑的溫度上升速度也不會(huì)變得足夠快，并且SCR催化劑的NOx凈化率下降。
[0029]與此相對(duì)，當(dāng)在SCR催化劑的溫度從所述預(yù)定溫度以上下降到了小于該預(yù)定溫度時(shí)，使通過(guò)升溫單元而向氧化催化劑被供給的未燃燒燃料的量減少時(shí)