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。具备多个汽缸的内燃机的排气净化装置具备排气净化催化剂、下游侧空燃比传感器以及控制流入排气净化催化剂的排气的平均空燃比和在各汽缸中进行燃烧时的燃烧空燃比的控制装置。控制装置执行平均空燃比控制和汽缸间空燃比空燃比控制，平均空燃比控制是将平均空燃比交替地控制成浓空燃比和稀空燃比的控制，汽缸间空燃比控制是如下控制：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得在多个汽缸中的至少有一个汽缸中燃烧空燃比成为浓空燃比。在平均空燃比控制中，在排气净化催化剂的温度低时，控制平均空燃比以使稀偏移量比浓偏移量小，且在温度高时，控制平均空燃比以使稀偏移量比浓偏移量大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机的排气净化装置。
技术介绍
以往以来，已知有在排气流动方向上分别在排气净化催化剂的上游侧和下游侧配置有空燃比传感器或氧传感器的内燃机的排气净化装置(例如，专利文献1、2)。在这样的排气净化装置中，基于上游侧传感器的输出进行燃料喷射量的主反馈控制，以使得流入排气净化催化剂的排气的空燃比与目标空燃比一致。除此之外，基于下游侧传感器的输出来修正主反馈控制的目标空燃比。除此之外，在专利文献1所记载的排气净化装置中，在内燃机冷启动时等排气净化催化剂的温度低时，每隔一定时间间隔使流入排气净化催化剂的排气的空燃比交替地变化成浓空燃比和稀空燃比。在专利文献1中认为由此能够使排气净化催化剂迅速升温。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-223644号公报专利文献2：国际公开第2014/118889号
技术实现思路
专利技术要解决的问题从燃烧室排出的排气中包含有硫成分。该硫成分在一定的条件下会吸附或吸藏于在排气净化催化剂的载体上担载的催化剂贵金属的表面，从而覆盖催化剂贵金属的表面。其结果，催化剂贵金属的活性下降，不容易进
行氧的吸入放出，由此，排气净化催化剂的氧吸藏能力下降。另外，也会招致流入到排气净化催化剂的排气中的未燃HC、CO、NOx等的净化能力的下降。对此，申请人提出了执行平均空燃比控制和汽缸间空燃比控制，平均空燃比控制是如下控制：将平均空燃比交替地控制成浓空燃比和稀空燃比，汽缸间空燃比控制是如下控制：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过平均空燃比控制将平均空燃比控制成了稀空燃比时，多个汽缸中也至少有一个汽缸中的燃烧空燃比为浓空燃比。除此之外，申请人还提出了：在平均空燃比控制中，控制平均空燃比，以使得在将平均空燃比控制成稀空燃比时的平均空燃比与理论空燃比之差即稀偏移量比在将平均空燃比控制成浓空燃比时的平均空燃比与理论空燃比之差即浓偏移量小。在进行了这样的平均空燃比控制的情况下，能够延长将平均空燃比控制成了稀空燃比的时间，因而能够抑制由硫成分引起的催化剂贵金属的活性下降。除此之外，通过执行汽缸间空燃比控制，能够抑制排气净化催化剂的氧吸藏能力的下降。另一方面，为了使吸藏于排气净化催化剂的硫成分脱离，需要使流入排气净化催化剂的排气的平均空燃比成为浓空燃比。但是，在进行了如上所述的控制的情况下，平均空燃比为稀空燃比的时间变长，结果，使吸藏于排气净化催化剂的硫成分脱离的机会减少。于是，鉴于上述问题，本专利技术的目的在于抑制由硫成分引起的催化剂贵金属的活性下降并且抑制排气净化催化剂的氧吸藏能力的下降，同时增加使吸藏于排气净化催化剂的硫成分脱离的机会。用于解决问题的手段为了解决上述课题，在第1专利技术中提供一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机具有多个汽缸，其中，所述排气净化装置具备：排气净化催化剂，其配置于内燃机排气通路，并且能够吸藏氧；下游侧空燃比传感器，其配置于该排气净化催化剂的排气流动方向下游侧；以及控制装置，其控制流入所述排气净化催化剂的排气的平均空燃比和在各汽缸中进行燃烧时
的燃烧空燃比，所述控制装置执行平均空燃比控制，并且在所述排气净化催化剂的温度比预定的第1切换温度低的情况下还执行汽缸间空燃比控制，所述平均空燃比控制是如下控制：将所述平均空燃比交替地控制成比理论空燃比浓的浓空燃比和比理论空燃比稀的稀空燃比，所述汽缸间空燃比控制是如下控制：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过所述平均空燃比控制将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时，所述多个汽缸中也至少有一个汽缸中的燃烧空燃比为浓空燃比，在所述平均空燃比控制中，在所述排气净化催化剂的温度比预定的第2切换温度低时，控制所述平均空燃比，以使得在将所述平均空燃比控制成稀空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差即稀偏移量比在将所述平均空燃比控制成浓空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差即浓偏移量小，并且，在所述排气净化催化剂的温度为所述第2切换温度以上时，控制所述平均空燃比，以使得所述稀偏移量比所述浓偏移量大。第2专利技术根据第1专利技术，所述控制装置，在所述排气净化催化剂的温度为所述第1切换温度以上的情况下也执行所述汽缸间空燃比控制。第3专利技术根据第1或第2专利技术，所述控制装置，在所述排气净化催化剂的温度比预定的上限温度高的情况下，不执行所述汽缸间空燃比控制，而是控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得在所有汽缸中燃烧空燃比全都相等，所述上限温度被设为比所述第1切换温度高的温度。第4专利技术根据第1专利技术，所述控制装置，在所述排气净化催化剂的温度为所述第1切换温度以上时，不执行所述汽缸间空燃比控制，而是控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得在所有汽缸中燃烧空燃比全都相等。第5专利技术根据第1～第4专利技术的任一专利技术，在所述汽缸间空燃比控制中，控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过所述平均空燃比控制将所述平均空燃比控制成了浓空燃比时，所述多个汽缸中也至少有一个汽缸中的燃烧空燃比为稀空燃比。第6专利技术根据第1～第4专利技术的任一专利技术，所述控制装置，在所述平均空燃比被控制成了浓空燃比时，不执行所述汽缸间空燃比控制，而是控制
各汽缸的燃烧空燃比，以使得在所述多个汽缸中燃烧空燃比全都成为浓空燃比。第7专利技术根据第1～第6专利技术的任一专利技术，所述控制装置，在所述平均空燃比控制中，在将所述平均空燃比控制成了浓空燃比的情况下，在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比成为了比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时将所述平均空燃比切换成稀空燃比，并且，在将所述平均空燃比控制成了稀空燃比的情况下，在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比成为了比理论空燃比稀的稀判定空燃比以上时将所述平均空燃比切换成浓空燃比。第8专利技术根据第1～第6专利技术的任一专利技术，所述控制装置，在所述平均空燃比控制中，在将所述平均空燃比控制成了浓空燃比的情况下，在所述下游侧空燃比传感器的输出空燃比成为了比理论空燃比浓的浓判定空燃比以下时将所述平均空燃比切换成稀空燃比，并且，在开始将所述平均空燃比控制成稀空燃比之后的所述排气净化催化剂的氧吸藏量达到了比该排气净化催化剂的最大可吸藏氧量少的预先设定的切换基准吸藏量时，将所述平均空燃比切换成浓空燃比。专利技术效果根据本专利技术，能够抑制由硫成分引起的催化剂贵金属的活性下降并且抑制排气净化催化剂的氧吸藏能力的下降，同时能够增加使吸藏于排气净化催化剂的硫成分脱离的机会。附图说明图1是概略地示出使用本专利技术的控制装置的内燃机的图。图2是示出各排气空燃比下的传感器施加电压与输出电流的关系的图。图3是示出将传感器施加电压设为一定时的排气空燃比与输出电流的关系的图。图4是在由本实施方式的排气净化装置进行了空燃比控制的情况下的
平均空燃比修正量等的时间图。图5是空燃比修正量和燃烧空燃比的时间图。图6是示意性地表示排气净化催化剂的载体表面的图。图7是示出自上游侧排气净化催化剂的前端面起的距离与每单位体积的SOx的吸藏量的关系的图。图8是控制装置的功能框图。图9是示出第一实施方式中的空燃比修正量的算出处理的控制例程的流程图。图10是平均空燃比修正量等的时间图。图11是平均空燃比修正量等的时间图。图12是示出决定平均空燃比控制的控制状态的决定处理的控制例程的流程图。图13是示出汽缸间空燃比控制的执行判定处理的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机具有多个汽缸，其中，所述排气净化装置具备：排气净化催化剂，其配置于内燃机排气通路，并且能够吸藏氧；下游侧空燃比传感器，其配置于该排气净化催化剂的排气流动方向下游侧；以及控制装置，其控制流入所述排气净化催化剂的排气的平均空燃比和在各汽缸中进行燃烧时的燃烧空燃比，所述控制装置执行平均空燃比控制，并且在所述排气净化催化剂的温度比预定的第1切换温度低的情况下执行汽缸间空燃比控制，所述平均空燃比控制是如下控制：将所述平均空燃比交替地控制成比理论空燃比浓的浓空燃比和比理论空燃比稀的稀空燃比，所述汽缸间空燃比控制是如下控制：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过所述平均空燃比控制将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时，所述多个汽缸中也至少有一个汽缸中的燃烧空燃比为浓空燃比，在所述平均空燃比控制中，在所述排气净化催化剂的温度比预定的第2切换温度低时，控制所述平均空燃比，以使得在将所述平均空燃比控制成稀空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差即稀偏移量比在将所述平均空燃比控制成浓空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差即浓偏移量小，并且，在所述排气净化催化剂的温度为所述第2切换温度以上时，控制所述平均空燃比，以使得所述稀偏移量比所述浓偏移量大。...

【技术特征摘要】
2015.03.12 JP 2015-0500291.一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机具有多个汽缸，其中，所述排气净化装置具备：排气净化催化剂，其配置于内燃机排气通路，并且能够吸藏氧；下游侧空燃比传感器，其配置于该排气净化催化剂的排气流动方向下游侧；以及控制装置，其控制流入所述排气净化催化剂的排气的平均空燃比和在各汽缸中进行燃烧时的燃烧空燃比，所述控制装置执行平均空燃比控制，并且在所述排气净化催化剂的温度比预定的第1切换温度低的情况下执行汽缸间空燃比控制，所述平均空燃比控制是如下控制：将所述平均空燃比交替地控制成比理论空燃比浓的浓空燃比和比理论空燃比稀的稀空燃比，所述汽缸间空燃比控制是如下控制：控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得即使在通过所述平均空燃比控制将所述平均空燃比控制成了稀空燃比时，所述多个汽缸中也至少有一个汽缸中的燃烧空燃比为浓空燃比，在所述平均空燃比控制中，在所述排气净化催化剂的温度比预定的第2切换温度低时，控制所述平均空燃比，以使得在将所述平均空燃比控制成稀空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差即稀偏移量比在将所述平均空燃比控制成浓空燃比时的该平均空燃比与理论空燃比之差即浓偏移量小，并且，在所述排气净化催化剂的温度为所述第2切换温度以上时，控制所述平均空燃比，以使得所述稀偏移量比所述浓偏移量大。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，所述控制装置，在所述排气净化催化剂的温度为所述第1切换温度以上的情况下也执行所述汽缸间空燃比控制。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，所述控制装置，在所述排气净化催化剂的温度比预定的上限温度高的情况下，不执行所述汽缸间空燃比控制，而是控制各汽缸的燃烧空燃比，以使得在所有汽缸中燃烧空燃比全都相等，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：北东宏之，星幸一，三好悠司，山口雄士，铃木一也，
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