废气净化系统和废气净化方法技术方案

在配置于内燃机的排气通路的废气净化装置的上游侧，在预先设定的条件下，通过后喷射等来供给烃(HC)，使废气净化装置的净化能力恢复或者用废气净化装置净化废气，在这样的废气净化系统中，在烃供给条件下，在判定为控制时的废气温度和废气流量或吸气流量的组合处于缺火区域的情况下，停止烃L的供给，上述缺火区域是供给至排气通路内的烃L不在净化废气单元中燃烧的区域。由此，能够防止烃吸附于废气净化装置的催化剂等废气净化单元，将废气净化单元的温度始终维持为可控制的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】废气净化系统和废气净化方法
本专利技术涉及废气净化系统和废气净化方法，能够防止未燃的烃吸附于将内燃机的废气净化的DPF或催化剂等废气净化单元，并能够将废气净化单元的温度始终维持为可控制的状态。
技术介绍
在搭载于车辆的柴油发动机等内燃机的废气净化系统中，配置有使用了将废气中的粒子状物质(PM)净化的柴油微粒过滤器(DPF)单元的装置、或具备贫(lean)NOx降低催化剂(LNT催化剂)单元的废气净化装置，该NOx降低催化剂单元担载有将氮氧化物(NOx)在贫气氛中还原而净化的NOx吸附还原型催化剂或选择还原型催化剂(SCR)等。在该DPF单元中，采用以下方法：如果接近PM的捕集界限，则为了将DPF单元捕集的PM燃烧除去而进行将废气升温的强制再生，将堆积于DPF单元的PM燃烧除去，恢复PM的捕集能力。在该强制再生的废气升温中，在缸内的燃料喷射中，在活塞经过上死点之后进行后喷射，将在该后喷射中喷射的未燃燃料供给至排气通路内，并从设于排气通路的燃料喷射装置向排气通路内直接喷射燃料而将作为未燃燃料的烃(HC)供给至排气通路内。将该烃在废气净化装置的氧化催化剂单元中氧化，将由于该氧化热而升温的废气送至DPF单元，将DPF单元和由该DPF单元捕集的PM升温而成为PM的可燃烧温度以上，将该PM燃烧除去。另外，在使用NOx吸附还原型催化剂的废气净化单元中，也采用以下方法：在用于恢复NOx吸附能力的富(rich)控制中，使用后喷射或向排气通路内的直接燃料喷射，使烃在氧化催化剂单元等中燃烧而消耗废气的氧并且将废气温度升温，将该废气供给至NOx吸附还原型催化剂而使NOx吸附还原型催化剂的表面成为富状态和高温状态，使由NOx吸附还原型催化剂吸附的NOx放出，并且通过催化剂作用将该放出的NOx还原。另外，在使用烃选择还原型催化剂(HC-SCR催化剂)来净化NOx的废气净化单元中，也采用以下方法：在烃选择还原型催化剂的上游侧，通过向排气通路的直接燃料喷射而喷射燃料等烃，使用该烃作为还原剂，通过选择还原型催化剂还原废气中的NOx。这样，在具备了净化废气的废气净化装置的废气净化系统的若干废气净化方法中，将作为轻油等内燃机的燃料的烃，在具备氧化催化剂单元、DPF单元、担载有NOx吸附还原型催化剂、烃选择还原型催化剂等的贫NOx催化剂单元的废气净化装置的上游侧，在根据各个废气净化单元预先设定的规定的烃供给条件下，以各自的时机和供给量供给。然而，在废气温度为各个废气净化单元中的烃的活性开始温度(起燃温度)以下的情况下，存在以下问题：即使添加烃，烃也不在催化剂上燃烧，而是吸附于催化剂。再者，本专利技术人通过许多实验而获得以下认知：即使在废气温度为活性开始温度附近的温度而烃燃烧的情况下，如果废气的流量由于搭载了内燃机的车辆的加速等而增加，则有时燃烧火焰吹灭而发生缺火的现象。还了解到：该未燃的烃吸附而被HC失活的催化剂，如果从烃未燃烧的状态成为废气温度上升至活性开始温度以上的状态，则存在烃一口气地燃烧而成为不能控制的状态的现象。如果成为该状态，则催化剂温度异常地升温，引起催化剂的劣化或DPF的融损。另外了解到，该现象还可在贫NOx降低催化剂(LNT催化剂)的脱硫控制中引起。与此相关联，如日本申请的特开2011-153591号公报(专利文献1)所记载那样，提出了以下内燃机的废气处理方法和装置：在将前段氧化催化剂和DFP过滤器设于内燃机的废气通路的排气处理装置中，为了防止在内燃机从高负荷状态向低负荷状态变化时发生的DPF过滤器的异常燃烧，在判定为DPF异常燃烧发生运转时，将吸气节流阀全开而使废气流量增大，通过废气的显热导致的降热而将DPF过滤器装置冷却，并且使延迟后喷射继续进行，使DPF过滤器周围的氧浓度降低，抑制由DPF过滤器捕集的PM的异常燃烧。这种情况下，抑制了由DPF过滤器捕集的PM的异常燃烧，虽然与上述的烃的异常燃烧不同，但是通过上述的烃的异常燃烧，由DPF过滤器捕集的PM的异常燃烧发生的可能性变高，可以看出废气净化单元中的异常燃烧的抑制的重要性。现有技术文献专利文献：专利文献1：日本申请特开2011-153591号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是鉴于上述状况而做出的，其目的在于，提供以下废气净化系统和废气净化方法：在配置于内燃机的排气通路的废气净化装置的上游侧，在预先设定的烃供给条件下，通过气缸内燃料喷射的后喷射或排气通路内直接喷射而供给烃(HC)，使该烃在废气净化装置的催化剂或DPF等废气净化单元中燃烧，使废气净化装置的净化能力恢复或者将废气净化，在这样的废气净化系统中，能够防止烃吸附于废气净化单元，能够将废气净化单元的温度维持为可时常控制的状态。用于解决问题的方案用于达成如上所述的目的的本专利技术的废气净化系统，在内燃机的排气通路配置废气净化装置，并且具备控制装置，该控制装置构成为：在预先设定的烃供给条件下，通过气缸内燃料喷射的后喷射或排气通路内直接喷射而在所述废气净化装置的上游侧供给烃，使该烃在构成所述废气净化装置的一部分或全部的废气净化单元中燃烧，进行使所述废气净化装置的净化能力恢复的控制或者将废气净化的控制。其特征在于，所述控制装置，相对于该内燃机的废气温度，预先设定成为活性区域与缺火区域的边界的废气流量或者吸气流量的活性界限阈值线，该活性区域是供给至所述排气通路内的烃能够在所述废气净化单元中燃烧而不吸附到所述废气净化单元的区域，该缺火区域是燃烧火焰被废气吹灭而发生缺火的现象、供给至所述排气通路内的烃不在所述废气净化单元中燃烧而吸附到所述废气净化单元的区域，将所述活性界限阈值线形成为，当所述废气流量或吸气流量为零时，废气温度成为预先设定的正的温度，随着所述废气流量或吸气流量变大，废气温度也变大，并且构成为进行以下控制：在所述烃供给条件下，求得控制时的废气温度和废气流量或吸气流量，判定该废气温度和废气流量或吸气流量的组合是处于所述活性区域还是处于所述缺火区域，在判定为处于所述活性区域的情况下，判定为供给烃而进行烃的供给，在判定为处于所述缺火区域的情况下，判定为停止供给烃而停止烃的供给。依照该构成，除了催化剂或DPF等废气净化单元的入口的废气温度或催化剂温度，还通过废气温度与废气流量(或者吸气流量)的组合来设定判断烃的供给开始和供给停止的活性界限阈值线，因而与仅通过废气温度等温度来判断的情况相比，能够考虑废气流量(或吸气流量)导致的缺火现象，能够更可靠地判断烃的供给开始和供给停止。换言之，在相同的废气温度下，也能够根据废气流量(或吸气流量)进行或不进行烃的供给。即，相对于相同的废气温度设定废气流量的阈值，反之，相对于相同的废气流量设定废气温度的阈值。该废气温度和废气流量(或吸气流量)与烃的供给和无供给的阈值的关系以将废气温度和废气流量(或者吸气流量)作为参数的阈值的二维表格、二维图表数据或函数等形式设定。因此，能够防止所供给的烃依然未燃而吸附至废气净化单元。结果，在再次开始该烃的供给的时刻，即，在成为未燃的烃能够燃烧的状况的时刻，由于未燃的烃不吸附于废气净化单元，因而能够抑制起因于所吸附的未燃烃的烃的异常燃烧所导致的热失控，能够将废气净化单元的温度维持为可时常控制的状态。另外，由于能够可靠地判断烃的供给开始，因而能够防止所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废气净化系统，在内燃机的排气通路配置废气净化装置，并且具备控制装置，该控制装置构成为：在预先设定的烃供给条件下，通过气缸内燃料喷射的后喷射或排气通路内直接喷射而在所述废气净化装置的上游侧供给烃，使该烃在构成所述废气净化装置的一部分或全部的废气净化单元中燃烧，进行使所述废气净化装置的净化能力恢复的控制或者将废气净化的控制，该废气净化系统的特征在于，所述控制装置，相对于该内燃机的废气温度，预先设定成为活性区域与缺火区域的边界的废气流量或吸气流量的活性界限阈值线，该活性区域是供给至所述排气通路内的烃能够在所述废气净化单元中燃烧的区域，该缺火区域是供给至所述排气通路内的烃不在所述废气净化单元中燃烧的区域，并且，构成为进行以下控制：在所述烃供给条件下，求得控制时的废气温度和废气流量或吸气流量，判定该废气温度和废气流量或吸气流量的组合是处于所述活性区域还是处于所述缺火区域，在判定为处于所述活性区域的情况下，判定为烃的供给而进行烃的供给，在判定为处于所述缺火区域的情况下，判定为烃的供给停止而停止烃的供给。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.12 JP 2011-2712621.一种废气净化系统，在内燃机的排气通路配置废气净化装置，并且具备控制装置，该控制装置构成为：在预先设定的烃供给条件下，通过气缸内燃料喷射的后喷射或排气通路内直接喷射而在所述废气净化装置的上游侧供给烃，使该烃在构成所述废气净化装置的一部分或全部的废气净化单元中燃烧，进行使所述废气净化装置的净化能力恢复的控制或者将废气净化的控制，该废气净化系统的特征在于，所述控制装置，相对于该内燃机的废气温度，预先设定成为活性区域与缺火区域的边界的废气流量或吸气流量的活性界限阈值线，该活性区域是供给至所述排气通路内的烃能够在所述废气净化单元中燃烧而不吸附到所述废气净化单元的区域，该缺火区域是燃烧火焰被废气吹灭而发生缺火的现象、供给至所述排气通路内的烃不在所述废气净化单元中燃烧而吸附到所述废气净化单元的区域，并且，将所述活性界限阈值线形成为，当所述废气流量或吸气流量为零时，废气温度成为预先设定的正的温度，随着所述废气流量或吸气流量变大，废气温度也变大，构成为进行以下控制：在所述烃供给条件下，求得控制时的废气温度和废气流量或吸气流量，判定该废气温度和废气流量或吸气流量的组合是处于所述活性区域还是处于所述缺火区域，在判定为处于所述活性区域的情况下，判定为供给烃而进行烃的供给，在判定为处于所述缺火区域的情况下，判定为停止供给烃而停止烃的供给。2.根据权利要求1所述的废气净化系统，其特征在于，所述控制装置，在所述活性区域与所述缺火区域的边界具有宽度地设定中间区域，将该中间区域的所述活性区域侧的边界作为供给开始阈值线，将该中间区域的所述缺火区域侧的边界作为供给停止阈值线，并且构成为进行以下控制：在控制时的废气温度和废气流量或吸气流量的组合从所述缺火区域侧向所述活性区...

【专利技术属性】
技术研发人员：长冈大治，是永智宏，
申请(专利权)人：五十铃自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP