内燃机的排气净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种内燃机的排气净化装置。所述内燃机的排气净化装置实施如下的过浓空燃比控制，所述过浓空燃比控制为，通过在将EGR率设为低于基础EGR率的状态的条件下于膨胀行程或排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而将从燃烧室被排出的废气的空燃比临时性地保持为与理论空燃比相比而过浓的控制。所述内燃机的排气净化装置具备能够对重叠期间进行变更的可变气门正时机构。在结束过浓空燃比控制(ta2)时，在将EGR率(REGR)设为低于基础EGR率(REGRB)的状态下停止追加的燃料的喷射，且使重叠期间(OL)与基础重叠期间(OLB)相比而增大并进行保持，接着在经过了延迟期间(dt)时使EGR率以及重叠期间分别恢复到基础EGR率以及基础重叠期间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的排气净化装置
本专利技术涉及一种内燃机的排气净化装置。
技术介绍
已知一种如下的内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置具备通过被配置在内燃机排气通道内的排气涡轮而对被配置在节气门上游的内燃机进气通道内的压缩机进行驱动的排气涡轮增压器，该内燃机的排气净化装置通过高压侧废气再循环通道而对排气涡轮上游的内燃机排气通道与节气门下游的内燃机进气通道进行连结并且在高压侧废气再循环通道内配置高压侧废气再循环控制阀，并且，通过低压侧废气再循环通道而对排气涡轮下游的内燃机排气通道与压缩机上游的内燃机进气通道进行连结并且在低压侧废气再循环通道内配置低压侧废气再循环控制阀，而且，该内燃机的排气净化系统实施如下的过浓空燃比控制，所述过浓空燃比控制为，通过在将废气再循环率设为较低的状态的条件下于膨胀行程或排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而将从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比临时性地保持为与理论空燃比相比而过浓的控制。在该排气净化装置中，在开始过浓空燃比控制时，通过对来自高压侧废气再循环通道的废气再循环气体进行减量，从而使废气再循环率较低，并在结束过浓空燃比控制时，通过使来自高压侧废气再循环通道的废气再循环气体量恢复而使废气再循环率恢复。然而，在实施过浓空燃比控制时从燃烧室被排出的废气的温度变得相当高。因此，当在结束过浓空燃比控制时立即使来自高压侧废气再循环通道的废气再循环气体量恢复时，有可能会使高温的废气大量地流入高压侧废气再循环通道内，进而有可能造成高压侧废气再循环通道或高压侧废气再循环控制阀因热量而损坏。关于这一点，可以预见到，如果在实施过浓空燃比控制之后在一定时间持续地使来自高压侧废气再循环通道的废气再循环气体量减少，则可解决因热量而损坏的问题。然而，当废气再循环率被保持为较低时，有可能无法降低NOX的产生。因此，已知一种如下的内燃机的排气净化装置，即，在结束过浓空燃比控制时对来自高压侧废气再循环通道的废气再循环气体进行减量并停止追加的燃料的喷射，且使来自低压侧废气再循环通道的废气再循环气体增量并进行保持，接着在经过了延迟时间之后，使来自高压侧废气再循环通道的废气再循环气体量以及来自低压侧废气再循环通道的废气再循环气体量恢复(参照专利文献1)。即，在过浓空燃比控制结束之后直至经过延迟时间为止，来自高压侧废气再循环通道的废气再循环气体被持续减量。此外，从低压侧废气再循环通道被供给的废气再循环气体的温度比较低。因此，可降低因热量而导致的破损的危险性。同时，由于来自低压侧废气再循环通道的废气再循环气体被增量，因此能够可靠地抑制NOX的产生。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-038803号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题另外，上述的因热量而导致的破损的问题也可能在不具备低压侧废气再循环通道以及低压侧废气再循环控制阀的内燃机中产生。然而，由于在专利文献1中，低压侧废气再循环通道以及低压侧废气再循环控制阀是必需的，因此无法将专利文献1的技术应用到不具备低压侧废气再循环通道以及低压侧废气再循环控制阀的内燃机中。此外，由于来自低压侧废气再循环通道的废气再循环气体供给的响应性较低，因此在刚刚结束过浓空燃比控制之后，有可能无法可靠地抑制NOX的产生。本专利技术的目的在于，提供一种能够在抑制因热量而导致的破损产生的同时可靠地抑制NOX的产生的内燃机的排气净化装置。用于解决课题的方法根据本专利技术，提供了一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置通过废气再循环通道而对节气门下游的内燃机进气通道与内燃机排气通道进行连结，并且设置有对废气再循环通道内流通的再循环废气量进行控制的废气再循环控制阀，且实施过浓空燃比控制，所述过浓空燃比控制为，通过在将废气再循环率设为低于基础废气再循环率的状态下于膨胀行程或排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而将从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比临时性地保持为与理论空燃比相比而过浓的控制，在所述内燃机的排气净化装置中，具备能够对进气门的开阀期间与排气门的开阀期间发生重叠的重叠期间进行变更的可变气门正时机构，并且，在结束过浓空燃比控制时，在将废气再循环率设为低于基础废气再循环率的状态下停止追加的燃料的喷射，且使重叠期间与基础重叠期间相比而增大并进行保持，接着在经过了预先规定的延迟期间时使废气再循环率以及重叠期间分别恢复到基础废气再循环率以及基础重叠期间。专利技术的效果能够在抑制因热量而导致的破损产生的同时可靠地抑制NOX的产生。附图说明图1为压燃式内燃机的整体图。图2为以图解的方式图示了催化剂载体的表面部分的图。图3为用于对排气净化催化剂中的氧化反应进行说明的图。图4为表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的图。图5为表示NOX净化率的图。图6A及图6B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。图7A及图7B为用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。图8为表示向排气净化催化剂流入的流入废气的空燃比的变化的图。图9为表示NOX净化率的图。图10为表示碳氢化合物的喷射周期ΔT与NOX净化率的关系的图。图11为表示碳氢化合物的喷射量的映射图。图12为表示NOX释放控制的图。图13为表示排出NOX量NOXA的映射图的图。图14为表示燃料喷射正时的图。图15为表示燃料供给量WR的映射图的图。图16A及图16B为对重叠期间进行说明的曲线图。图17为表示对过浓空燃比控制进行说明的时序图。图18为用于实施NOX净化控制的流程图。图19为用于执行由第二NOX净化方法实现的NOX净化作用的流程图。具体实施方式图1表示压燃式内燃机的整体图。当参照图1时，1表示内燃机主体，2表示各气缸的燃烧室，3表示用于分别向各燃烧室2内喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀，4表示进气歧管，5表示排气歧管。进气歧管4经由进气管道6而与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连结，且压缩机7a的入口经由吸入空气量检测器8而与空气滤清器9连结。在进气管道6内设置有通过作动器而被驱动的节气门10，在进气管道6周围配置有用于对进气管道6内流通的吸入空气进行冷却的冷却装置11。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入至冷却装置11内，从而吸入空气通过内燃机冷却水而被冷却。另一方面，排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连结，排气涡轮7b的出口经由排气管12a而与排气净化催化剂13的入口连结。在基于本专利技术的实施例中，该排气净化催化剂13由NOX吸留催化剂构成。排气净化催化剂13的出口经由排气管12b而与颗粒过滤器14连结。在排气净化催化剂13上游的排气管12a内配置有碳氢化合物供给阀15，所述碳氢化合物供给阀15用于供给作为压燃式内燃机的燃料而被使用的由轻油及其他燃料组成的碳氢化合物。在图1所示的实施例中，作为从碳氢化合物供给阀15被供给的碳氢化合物而使用了轻油。另外，本专利技术也能够应用于在过稀空燃比的条件下实施燃烧的火花点火式内燃机中。在该情况下，从碳氢化合物供给阀15供给作为火花点火式内燃机的燃料而使用的由汽油及其他燃料组成的碳氢化合物。另一方面，排气歧管5与进气歧管4通过废气再循环(以下称为EGR)通道16而被相互连结，且在EGR通道16内配置有电子控制式EGR控制阀17。此外，在EGR通道16的周本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的排气净化装置，其通过废气再循环通道而对节气门下游的内燃机进气通道与内燃机排气通道进行连结，并且设置有对废气再循环通道内流通的再循环废气量进行控制的废气再循环控制阀，且实施如下的过浓空燃比控制，所述过浓空燃比控制为，通过在将废气再循环率设为低于基础废气再循环率的状态的条件下于膨胀行程或排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而将从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比临时性地保持为与理论空燃比相比而过浓的控制，在所述内燃机的排气净化装置中，具备能够对进气门的开阀期间与排气门的开阀期间发生重叠的重叠期间进行变更的可变气门正时机构，并且，在结束过浓空燃比控制时，在将废气再循环率设为低于基础废气再循环率的状态下停止追加的燃料的喷射，且使重叠期间与基础重叠期间相比而增大并进行保持，接着在经过了预先规定的延迟期间时使废气再循环率以及重叠期间分别恢复到基础废气再循环率以及基础重叠期间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的排气净化装置，其通过废气再循环通道而对节气门下游的内燃机进气通道与内燃机排气通道进行连结，并且设置有对废气再循环通道内流通的再循环废气量进行控制的废气再循环控制阀，且实施如下的过浓空燃比控制，所述过浓空燃比控制为，通过在将废气再循环率设为低于基础废气再循环率的状态的条件下于膨胀行程或排气行程中向气缸内喷射追加的燃料，从而将从内燃机燃烧室被排出的废气的空燃比临时性地保持为与理论空燃比相比而过浓的控制，所述内燃机的排气净化装置的特征在于，具备能够对进气门的开阀期间与排气门的开阀期间发生重叠的重叠期间进行变更的可变气门正时机构，并且，在结束过浓空燃比控制时，在将废气再循环率设为低于基础废气再循环率的状态下停止追加的燃料的喷射，且使重叠期间与基础重叠期间相比而增大并进行保持，接着在经过了预先规定的延迟期间时使废气再循环率以及重叠期间分别恢复到基础废气再循环率以及基础重叠期间，在内燃机排气通道内配置排气净化催化剂且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通道内配置碳氢化合物供给阀，在该排气净化催化剂的废气流通表面上负载有贵金属催化剂并且在该贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：野木嘉人，
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