內(nèi)燃機的排氣凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的排氣凈化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，作為被設(shè)置于內(nèi)燃機的排氣通道中的排氣凈化裝置，開發(fā)了一種使選擇還原型NOx催化劑(以下，稱為SCR催化劑)負載在過濾器上的裝置。過濾器對排氣中的粒狀物質(zhì)(以下，稱為PM)進行捕集。SCR催化劑以氨(NH3)作為還原劑而對排氣中的NOx進行還原。下面，有時也將負載了這種SCR催化劑的過濾器稱為SCRF。
[0003]通過采用SCRF作為排氣凈化裝置，從而與將過濾器和SCR催化劑分別設(shè)置在排氣通道中的情況相比，能夠使排氣凈化裝置的大小進一步縮小。因此，能夠提高排氣凈化裝置的安裝性。此外，通過采用SCRF，從而能夠?qū)CR催化劑配置在排氣通道中的更靠上游側(cè)處。排氣通道中的SCR催化劑的配置越靠上游側(cè)，則該SCR催化劑越容易通過排氣的熱量而被加熱。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)SCR催化劑的預熱性的提高、以及SCR催化劑中的NOx凈化率(在SCR催化劑中被還原的NOx量相對于向SCRF流入的NO )(量的比例)的提高。
[0004]在專利文獻I中公開了如下結(jié)構(gòu)，即，在柴油發(fā)動機的排氣通道中，沿著排氣的流向而從上游側(cè)起依次設(shè)置有氧化用催化劑、注入器、SCRF以及滑移氧化用催化劑。注入器為，將氨或氨的前驅(qū)體向排氣中注入的裝置?；蒲趸么呋瘎?，對穿過了 SCRF的氨進行氧化的催化劑。
[0005]在此，在SCRF中會堆積有被捕集到的PM。因此，在具備SCRF的排氣凈化系統(tǒng)中執(zhí)行過濾器再生處理。過濾器再生處理為，使堆積在SCRF中的PM氧化并去除的處理。過濾器再生處理通過向被設(shè)置于與SCRF相比靠上游側(cè)的排氣通道中的具有氧化功能的前段催化劑供給燃料而被實現(xiàn)。當在前段催化劑中燃料被氧化時，向SCRF中流入的排氣將通過氧化熱而被加熱。因此，能夠使SCRF的溫度上升至可對PM的氧化進行促進的過濾器再生溫度。
[0006]在專利文獻2中公開了在SCRF的熱再生(過濾器再生)之前，將向該SCRF供給的氨的供給量降低的技術(shù)。根據(jù)該技術(shù)，能夠在SCRF的熱再生之前，使SCR催化劑中的氨吸附量減少。其結(jié)果為，能夠抑制伴隨著SCRF的熱再生的氨的釋放。
[0007]此外，在專利文獻3中公開了，對被設(shè)置于排氣通道中的SCR催化劑中的HC附著量進行推斷，且在該HC附著量超過容許附著量時，通過使SCR催化劑升溫而使HC從該SCR催化劑中脫離出的技術(shù)。另外，在專利文獻2中公開了在SCR催化劑的升溫開始后，且在SCR催化劑中的HC附著量降低至預先設(shè)定的下限值時，停止該SCR催化劑的升溫的技術(shù)。
[0008]在先技術(shù)文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特表2007-501353號公報
[0011]專利文獻2:日本特開2007-170388號公報
[0012]專利文獻3:日本特開2009-41437號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]SCRF中被供給有氨或氨的前驅(qū)體。而且，在SCRF中所負載的SCR催化劑中，以氨作為還原劑來對排氣中的NOx進行還原。在此，當氨被氧化時有時會生成NO x。由于需要對這種NOx的生成進行抑制，因此使氧化能力較高的催化劑負載于SCRF中較為困難。因此，SCRF中所負載的SCR催化劑的氧化能力非常低。
[0014]在如上所述的過濾器再生處理被執(zhí)行時，存在如下情況，S卩，被供給至前段催化劑的燃料中所包含的HC的一部分在該前段催化劑中未被氧化而穿過該前段催化劑的情況。穿過了前段催化劑的HC會流入到SCRF中。如上所述，SCRF所負載的SCR催化劑氧化能力非常低。因此，當HC流入SCRF中時，該HC的一部分會附著在SCRF中。而且，所附著的HC有可能成為未被氧化而附著在SCRF中的狀態(tài)。
[0015]當HC附著在SCRF中時，在SCRF中所負載的SCR催化劑中應(yīng)該吸附有氨的氨吸附位置會被HC堵塞。當氨吸附位置被HC堵塞時，在過濾器再生處理的執(zhí)行結(jié)束之后，氨會變得難以吸附在SCR催化劑中。其結(jié)果為，在SCR催化劑中的Ncy.化率會降低。
[0016]本發(fā)明為鑒于上述問題而完成的發(fā)明，本發(fā)明的目的在于，在具備SCRF的內(nèi)燃機的排氣凈化系統(tǒng)中，對伴隨著過濾器再生處理的執(zhí)行而導致的Ncyf化率的降低進行抑制。
[0017]用于解決課題的方法
[0018]在本發(fā)明中，在過濾器再生處理的執(zhí)行結(jié)束之后，通過使從內(nèi)燃機被排出的排氣的溫度上升從而使SCRF的溫度上升，并由此來對附著在SCRF中的HC進行去除。
[0019]更詳細而言，本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機的排氣凈化系統(tǒng)具備:
[0020]前段催化劑，其被設(shè)置于內(nèi)燃機的排氣通道中，并具有氧化功能；
[0021]燃料供給裝置，其向所述前段催化劑供給燃料；
[0022]過濾器(SCRF)，其被設(shè)置于與所述前段催化劑相比靠下游側(cè)的排氣通道中，并且對排氣中的粒狀物質(zhì)進行捕集，且其負載有以氨作為還原劑而對排氣中的NOx進行還原的選擇還原型NOx催化劑；
[0023]氨供給裝置，其向所述過濾器供給氨或氨的前驅(qū)體；
[0024]過濾器再生處理執(zhí)行部，其通過從所述燃料供給裝置向所述前段催化劑供給燃料從而使所述過濾器的溫度上升，并由此來執(zhí)行對堆積在所述過濾器中的粒狀物質(zhì)進行去除的過濾器再生處理；
[0025]HC中毒恢復處理執(zhí)行部，其在由所述過濾器再生處理執(zhí)行部執(zhí)行的過濾器再生處理的執(zhí)行結(jié)束之后，通過使從內(nèi)燃機被排出的排氣的溫度上升從而使所述過濾器的溫度上升，并由此來執(zhí)行對附著于所述過濾器中的HC進行去除的HC中毒恢復處理。
[0026]在通過使從內(nèi)燃機被排出的排氣的溫度上升從而使SCRF的溫度上升的情況下，能夠抑制流入SCRF中的HC量的增加并且能夠使SCRF溫度上升。因此，在過濾器再生處理的執(zhí)行結(jié)束之后，通過執(zhí)行HC中毒恢復處理，從而能夠抑制流入SCRF中的新的HC的附著并且能夠去除附著在SCRF中的HC。
[0027]由此，能夠抑制SCRF所負載的SCR催化劑中的氨吸附位置成為被附著的HC所堵塞的狀態(tài)。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)Π殡S著過濾器再生處理的執(zhí)行而導致的Ncy.化率的降低進行抑制。
[0028]在本發(fā)明中也可以采用如下方式，S卩，HC中毒恢復處理以與該HC中毒恢復處理的執(zhí)行開始時的SCRF中的HC附著量相對應(yīng)的時間而被執(zhí)行。此外也可以采用如下方式，即，HC中毒恢復處理以與過濾器再生處理的執(zhí)行時間相對應(yīng)的時間而被執(zhí)行。根據(jù)該方式，能夠?qū)⒏街赟CRF中的HC充分地去除，并且能夠抑制HC中毒恢復處理的執(zhí)行時間變得過長。
[0029]在本發(fā)明中也可以采用如下方式，S卩，在過濾器再生處理的執(zhí)行中，在SCRF的溫度達到目標溫度之前的期間，通過氨供給裝置而向SCRF供給與SCRF的溫度相對應(yīng)的量的氨或氨的前驅(qū)體。
[0030]根據(jù)該方式，即使在過濾器再生處理的執(zhí)行中且在SCRF的溫度達到目標溫度之前的期間，也能夠使氨吸附在SCR催化劑中的氨吸附位置上。因此，能夠抑制過濾器再生處理的執(zhí)行中吸附在SCRF中的HC的吸附量。故此，能夠縮短HC中毒恢復處理的執(zhí)行時間。
[0031]發(fā)明效果
[0032]根據(jù)本發(fā)明，在具備SCRF的內(nèi)燃機的排氣凈化系統(tǒng)中，能夠?qū)Π殡S著過濾器再生處理的執(zhí)行而導致的NOx凈化率的降低進行抑制。
【附圖說明】
[0033]圖1為表示實施例1所涉及的內(nèi)燃機的進排氣系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]圖2為表示實施例1所涉及的過濾器再生處理以及HC中毒恢復處理的流程的流程圖。
[0035]圖3為表示在執(zhí)行實施例1所涉及的過濾器再生處理以及HC中毒恢復處理時的、SCRF的溫度Tf、前段催化劑的溫度Tpc、來自燃料添加閥的燃料添加量Fadd、內(nèi)燃機中的后噴射量Fpost、SCRF中的HC附著量Qhc、來自氨添加閥的氨氣添加量Aadd以及SCR催化劑中的氨吸附量Qam的推移的時序圖。
[0036]圖4為表示實施例1的改變例所涉及的過濾器再生處理以及HC中毒恢復處理的流程的流程圖。
[0037]圖5為表示實施例2所涉及的過濾器再生處理的執(zhí)行中的氨氣添加控制的流程的流程圖。
[0038]圖6為表示在執(zhí)行實施例2所涉及的過濾器再生處理以及HC中毒恢復處理時的、SCRF的溫度Tf、前段催化劑的溫度Tpc、來自燃料添加閥的燃料添加量Fadd、內(nèi)燃機中的后噴射量Fpost、SCRF中的HC附著量Qhc、來自氨添加閥的氨氣添加量Aadd以及SCR催化劑中的氨吸附量Qam的推移的時序圖。
【具體實施方式】
[0039]下面，基于附圖對本發(fā)明的具體的實施方式進行說明。本實施例中所記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、該構(gòu)成部件的相對配置等，只要未特別地記載，則并不表示將發(fā)明的技術(shù)范圍僅限定于此的含義。
[0040]<