内燃机制造技术

一种内燃机，其设置有布置于发动机排气通路中的碳氢化合物供给阀(15)。当用于从碳氢化合物供给阀(15)喷射碳氢化合物以进行排气处理的喷射控制停止时，为了防止碳氢化合物供给阀(15)堵塞，当发动机没有在排出煤灰时，也即，当向燃烧室(2)的内部的燃料供给停止时，从碳氢化合物供给阀(15)喷射用于防止堵塞的碳氢化合物，以及在一旦喷射用于防止堵塞的碳氢化合物之后，直到用于排气处理的喷射控制开始为止，停止从碳氢化合物供给阀(15)喷射用于防止堵塞的碳氢化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃机。
技术介绍
内燃机是本领域公知的，其中NOx净化催化剂布置在发动机排气通路中，用于供给NOX净化催化剂上游的还原剂的还原剂供给阀布置在发动机排气通路中，当燃料在稀空燃比下燃烧时从发动机排放的NOx存储在NOX净化催化剂中，当应当使排气的空燃比较浓以从NOx净化催化剂释放存储的NOx时，根据发动机操作状态(例如，见专利I)，在燃烧室中生成较浓空燃比的燃烧气体或者从还原剂供给阀喷射还原剂。在该内燃机中，当燃烧室中燃烧气体的空燃比从稀切换为浓时、当使其较浓时以及当其从浓切换至稀时，会产生大量煤灰，从而存在引起还原剂供给阀的喷嘴孔被该大量产生的煤灰堵塞的危险。因此，在该内燃机中，在本次以浓空燃比执行燃烧至下次以浓空燃比执行燃烧的间隔中，使还原剂供给阀喷射少量还原剂以吹掉沉积在喷嘴孔上的煤灰，从而防止还原剂供给阀的喷嘴孔被堵塞。引用列表专利文献专利1:日本专利公开2009-270567A
技术实现思路
技术问题在该方面，直到现在为止，人们认为，如果从发动机排出煤灰，那么煤灰将侵入还原剂供给阀的喷嘴孔，并且沉积以及聚集在喷嘴孔的内周表面上，从而将引起喷嘴孔堵塞。因此，在过去，正如在上述提到的内燃机中，当从发动机排出大量煤灰时，判断出存在喷嘴孔堵塞的危险，因此，当从发动机排出大量煤灰时，从还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的还原剂以防止喷嘴孔被堵塞。但是，专利技术人致力于重复研究喷嘴孔的堵塞，因此获知，当还原剂供给阀不喷射还原剂时，即使发动机排出大量煤灰，煤灰也不会侵入喷嘴孔，因此从发动机排放大量煤灰并不是堵塞喷嘴孔的原因，而是在从还原剂供给阀喷射还原剂结束时正被吸入喷嘴孔的煤灰将引起堵塞。也即，当在喷射结束时通过使针阀关闭而停止还原剂供给阀喷射还原剂时，存在于喷嘴孔内部的还原剂通过惯性从喷嘴孔流出。结果，这时，喷嘴孔内部压力暂时变为负，因此这时，如果向排气通路内开口的喷嘴孔的开口周围的排气包含煤灰，那么煤灰被吸入喷嘴孔并且煤灰沉积在喷嘴孔的内周表面上。但是，即使煤灰以该方式沉积在喷嘴孔的内周表面上，如果还原剂供给阀在短时间内执行下一次喷射，沉积在喷嘴孔的内周表面上的煤灰也将被吹掉。因此，在该情况下，喷嘴孔将不再堵塞。在该方面，如果从煤灰沉积在喷嘴孔的内周表面上时起经过较长时间，那么煤灰将黏附至喷嘴孔的内周表面。如果煤灰黏附至喷嘴孔的内周表面，那么，即使还原剂被喷射，煤灰也将不再会被吹掉。结果，喷嘴孔将堵塞。因此，为了防止喷嘴孔堵塞，变得需要使还原剂供给阀以较短周期喷射还原剂。但是，如果使还原剂供给阀在短周期内喷射还原剂，还原剂的消耗量将增加。正如上文解释的，如果向排气通路内开口的喷嘴孔的开口周围的排气包含煤灰，那么在结束从还原剂供给阀喷射还原剂时煤灰被吸入喷嘴孔，因此煤灰引起喷嘴孔被堵塞。与此相反，如果向排气通路内开口的喷嘴孔的开口周围的排气不包含煤灰，如果还原剂供给阀喷射还原剂那么煤灰将不吸入喷嘴孔，以及煤灰将不再沉积在喷嘴孔的内周表面上。因此，如果当向排气通路内开口的喷嘴孔的开口周围的排气不包含煤灰时还原剂供给阀喷射还原剂，那么堵塞将不发生，因此将不再需要通过使还原剂供给阀以短周期喷射还原剂来吹掉沉积在喷嘴孔的内周表面上的煤灰，因此变得能够极大地降低还原剂的消耗量。应该注意的是，当向燃烧室的燃料供给停止并且不产生煤灰时，向排气通路内开口的喷嘴孔的开口周围的排气不再包含煤灰。因此，如果还原剂供给阀这时喷射还原剂，还原剂的消耗量能够极大地降低。解决技术问题的方案因此，在本专利技术中提供了一种内燃机，其包括:还原剂供给阀，其布置在发动机排气通路中；以及还原剂喷射控制装置，其用于控制从还原剂供给阀喷射还原剂的动作，还原剂供给阀设置有在发动机排气通路内部开口的喷嘴孔并且由类型为被控制以在喷嘴孔的内端侧处开闭的供给阀构成，还原剂喷射控制装置执行用于排气处理的喷射控制和用于防止堵塞的喷射控制，其中用于排气处理的喷射控制以排气处理所以必须的量喷射还原剂，用于防止堵塞的喷射控制以比排气处理所必须的还原剂的量更小的量从还原剂供给阀喷射还原剂以防止还原剂供给阀的喷嘴孔堵塞，其中，还原剂喷射控制装置在用于排气处理的喷射控制的暂停期间内当向燃烧室的燃料供给停止时，从还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的还原剂，并在一旦从还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的还原剂之后直到用于排气处理的对还原剂的喷射控制回复之前，停止从还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的还原剂。本专利技术的有益效果当执行用于排气处理的喷射控制时，还原剂周期性地喷射，因此还原剂供给阀的喷嘴孔不会变得堵塞。仅当用于排气处理的喷射控制停止时存在喷嘴孔堵塞的危险。因此，在本专利技术中，在用于排气处理的喷射控制的暂停期间内当存在喷嘴孔堵塞的危险时，当向燃烧室的燃料供给停止时，也即，当煤灰不从发动机排出时，从还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的还原剂。因此，当用于防止堵塞的还原剂喷射时，煤灰将不再沉积在喷嘴孔的内周表面上，并且喷嘴孔将不再堵塞，因此停止喷射用于防止堵塞还原剂供给阀的还原剂，直到在用于防止堵塞的还原剂喷射之后恢复用于排气处理的还原剂喷射控制。因此，变得能够极大地降低还原剂的消耗量。【附图说明】图1是压燃式内燃机的整体图。图2是示意地示出了催化剂载体的表面部分的视图。图3是示出了流入排气净化催化剂的排气的空燃比的改变的视图。图4A和图4B是示出了碳氢化合物的喷射量的改变以及流入排气净化催化剂的排气的空燃比的改变的视图。图5A和图5B是用于解释在喷嘴孔的内周表面上煤灰的沉积的图。图6A和图6B是用于解释温度和时间等之间的关系直到煤灰黏附的视图。图7是示出了煤灰的排放量的映射图。图8是用于喷射控制的流程图。【具体实施方式】图1是压燃式内燃机的整体图。参考图1，1指示发动机主体，2指示每个气缸的燃烧室，3指示用于喷射燃料至每个燃烧室2的电控燃料喷射器，4指示进气歧管，5指示排气歧管。进气歧管4通过进气导管6连接至排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口，而压缩机7a的入口通过进气空气量检测器8连接至空气过滤器9。被致动器驱动的节流阀10布置在进气导管6的内部。用于冷却流经进气导管6的内部的进气空气的冷却装置11布置在进气导管6周围。在图1示出的实施例中，发动机冷却水被引导至冷却装置11的内部，发动机冷却水用来冷却进气空气。另一方面，排气歧管5连接至排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口，排气涡轮7b的出口通过排气管12连接至排气净化催化剂13的入口。在本专利技术的实施例中，该排气净化催化剂13包括NOx存储催化剂。排气净化催化剂13的出口连接至微粒过滤器14，排气净化催化剂13的上游在排气管12的内部，碳氢化合物供给阀15被布置用于供给碳氢化合物，碳氢化合物包括柴油或者用作压燃式内燃机的燃料的其他燃料。在图1示出的实施例中，柴油用作碳氢化合物，其从碳氢化合物供给阀15被供给。应该注意的是，本专利技术还能够应用至火花点火式内燃机，在火花点火式内燃机中燃料在稀空燃比下燃烧。在该情况下，从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物，碳氢化合物包括用作火花点火式内燃机的燃料的汽油或者其他燃料。另一方面，排气歧管5和进气歧管4通过排气再循环(下文称为“EGR”)通路16彼此连接。电控EGR控制阀17布置在EGR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机，其特征在于包括：还原剂供给阀，其布置于发动机排气通路中；以及还原剂喷射控制装置，其用于控制从所述还原剂供给阀喷射还原剂的动作，其中所述还原剂供给阀设置有在所述发动机排气通路内部开口的喷嘴孔并且由类型为被控制以在所述喷嘴孔的内端侧处开闭的供给阀构成，其中所述还原剂喷射控制装置配置为执行用于排气处理的喷射控制，从而以排气处理所必须的量喷射所述还原剂，其中所述还原剂喷射控制装置配置为执行用于防止堵塞的喷射控制，从而以比排气处理所必须的还原剂的量更小的量从所述还原剂供给阀喷射所述还原剂以防止所述还原剂供给阀的所述喷嘴孔堵塞，其中所述还原剂喷射控制装置配置为使得在所述用于排气处理的喷射控制的暂停期间内当向燃烧室的燃料供给停止时，从所述还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的所述还原剂，并且其中所述还原剂喷射控制装置配置为使得在一旦从所述还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的所述还原剂之后直到用于排气处理的对所述还原剂的喷射控制恢复之前，停止从所述还原剂供给阀喷射用于防止堵塞的所述还原剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅本寿丈，吉田耕平，美才治悠树，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP