内燃机的排气净化系统技术方案

一种排气净化系统，包括：微粒过滤器26；选择性还原催化剂28，其被设置在所述过滤器的下游侧；氨成分馈送装置32，其将氨成分馈送到所述选择性还原催化剂；控制装置，其控制在所述选择性还原催化剂处吸附的氨成分量以使其变为目标吸附量；以及过滤器再生系统，其在执行开始条件成立时执行用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生处理。当需要去除PM时，只要所述过滤器再生系统的所述过滤器再生处理的所述执行开始条件不成立，则目标吸附量便被分阶段多次减少，并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件在所述目标吸附量的每个阶段被更改为不同的条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的排气净化系统。
技术介绍
过去已知存在这样一种内燃机的排气净化系统：该系统在排气通道中设置捕获废气中的微粒物质(下文称为“PM”)的微粒过滤器，以及通过还原作用还原并净化废气中的NOX的选择性还原催化剂。在此类排气净化系统中，选择性还原催化剂配备馈送尿素或氨或另一氨成分的氨馈送装置。此外，通过调整来自氨馈送装置的氨馈送量，使得选择性还原催化剂处的氨成分吸附量保持为适当的水平。因此，包含在废气中的NOX能够被选择性还原催化剂可靠地去除。同时，在使用内燃机的过程中，PM逐渐在微粒过滤器上堆积。进一步地，如果PM堆积量变大，微粒过滤器会被堵塞并且微粒过滤器的排放阻力变大。因此，在配备微粒过滤器的内燃机中，当微粒过滤器处的PM堆积量达到一定程度或更大时，执行过滤器再生处理，在该处理中，升高微粒过滤器的温度以去除已经在微粒过滤器处堆积的PM。对于还在内燃机排气通道中设置上述选择性还原催化剂的内燃机，该过滤器再生处理同样导致选择性还原催化剂的温度升高。但是，如果选择性还原催化剂的温度变高，则无法再吸附氨，因此，包含氨的废气将在所谓的“氨泄漏”现象中从选择性还原催化剂流出。如果执行上述过滤器再生处理，选择性还原催化剂的温度会升高，因此，在这种情况下也会发生氨泄漏。这样，有人提议在执行过滤器再生处理时停止从氨馈送装置馈送氨，并且在选择性还原催化剂的氨吸附量变为特定值或更小时开始过滤器再生处理(例如，PTL1)。通过在选择性还原催化剂的氨吸附量以上述方式减少之后开始过滤器再生处理，即使过滤器再生处理导致选择性还原催化剂的温度升高，也认为能够抑制氨成分从选择性还原催化剂流出。引用列表专利文献PTL1：日本专利公开2012-2065APTL2：日本专利公开2011-99428A
技术实现思路
技术问题在上述PTL1中，在内燃机的通常操作期间执行过滤器再生处理。另一方面，根据本申请的专利技术人的研究，可以认为，与在通常操作期间(即，当不在怠速操作期间或者不在内燃机停止的同时)执行过滤器再生处理相比，如果在内燃机的怠速期间或者在内燃机停止的同时执行过滤器再生处理，则微粒过滤器的再生所需的能量较小。也就是说，如果在内燃机的通常操作期间执行过滤器再生处理，则大量废气在再生处理期间通过微粒过滤器，这样使得微粒过滤器保持高温所需的能量变大。另一方面，如果在内燃机的怠速操作期间或者在内燃机停止的同时执行过滤器再生处理，则在再生处理期间通过微粒过滤器的废气的流量小，这样使得微粒过滤器保持高温所需的能量变小。进一步地，如果在通常操作期间执行过滤器再生处理，则与此同时，选择性还原催化剂的温度迅速升高。因此，当执行过滤器再生处理时，有必要充分地降低选择性还原催化剂处的氨吸附量。类似地，即使在怠速操作期间或者在内燃机停止的同时执行过滤器再生处理，选择性还原催化剂的温度也会升高，因而有必要减少在过滤器再生处理之前减少选择性还原催化剂处的氨吸附量。但是，即使在怠速操作期间或者在内燃机停止的同时执行过滤器再生处理，选择性还原催化剂的温度也不会迅速升高。所以当执行过滤器再生处理时，不必将氨吸附量降低那么多。然而，当仅在怠速操作期间或者在内燃机停止的同时执行过滤器再生处理的情况下，如果内燃机长时间地未处于怠速或停止状态，则会长时间地不执行过滤器再生处理。如果以此方式长时间地不执行过滤器再生处理，微粒过滤器上的PM堆积量会增加，并且微粒过滤器导致的压力损耗将变大。因而，考虑到上述问题，本专利技术的一个目标是提供一种内燃机的排气净化系统，所述系统具有微粒过滤器和选择性还原催化剂，在所述系统中，能够在有效地执行微粒过滤器的再生处理的同时抑制选择性还原催化剂处的氨泄漏。问题解决方案为了解决此问题，在本专利技术的第一方面，提供一种内燃机的排气净化系统，包括：微粒过滤器，其被设置在内燃机排气通道中；选择性还原催化剂，其被设置在所述内燃机排气通道中并且在排气流动方向上位于所述微粒过滤器的下游侧；氨成分馈送装置，其将氨成分馈送到所述选择性还原催化剂；控制装置，其控制来自所述氨成分馈送装置的氨成分的馈送量，以使在所述选择性还原催化剂处吸附的氨成分量变为目标吸附量；以及过滤器再生系统，其在用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生处理的执行开始条件成立时执行所述过滤器再生处理，其中当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，只要所述过滤器再生系统的所述过滤器再生处理的所述执行开始条件不成立，所述目标吸附量便被分阶段多次减少，并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件在所述目标吸附量的每个阶段被更改为不同的条件。在本专利技术的第二方面，提供本专利技术的第一方面，其中所述过滤器再生处理的所述执行开始条件被设定为随着所述目标吸附量被分阶段减少而具有更高成立频率的条件。在本专利技术的第三方面，提供本专利技术的第二方面，其中当内燃机速度为相应预定速度或更低时，所述过滤器再生处理的每个执行开始条件成立；以及其中所述预定速度被设定为随着所述目标吸附量被分阶段减少而更高的速度。在本专利技术的第四方面，提供本专利技术的第一到第三方面中的任一项，其中如果NOX的排出量累积值在所述目标吸附量上一次被减少之后达到预定量，则所述目标吸附量被再次减少。在本专利技术的第五方面，提供本专利技术的第一到第四方面中的任一项，其中所述过滤器再生系统具有多个用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生单元；以及其中在所述目标吸附量的每个阶段，当所述过滤器再生处理的所述执行开始条件成立时，使用针对所述目标吸附量的每个阶段部分地不同的过滤器再生单元去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM。在本专利技术的第六方面，提供本专利技术的第一到第五方面中的任一项，其中所述过滤器再生系统具有多个用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生单元；当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，只要所述过滤器再生系统的所述过滤器再生处理的所述执行开始条件不成立，则作为第一阶段，所述目标吸附量被设定为第一吸附量，以及作为第二阶段，所述目标吸附量被设定为小于所述第一吸附量的第二吸附量；当所述目标吸附量被设定为所述第一吸附量时，所述过滤器再生处理的所述执行开始条件被设定为第一条件，以及当所述目标吸附量被设定为所述第一吸附量并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件成立时，通过第一过滤器再生单元去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM；以及当所述目标吸附量被设定为所述第二吸附量时，所述过滤器再生处理的所述执行开始条件被设定为成立频率高于所述第一条件的第二条件，以及当所述目标吸附量被设定为所述第二吸附量并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件成立时，通过至少部分地不同于所述第一过滤器再生单元的第二过滤器再生单元升高所述微粒过滤器的温度。在本专利技术的第七方面，提供本专利技术的第六方面，其中在不需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的通常操作时，所述目标吸附量被设定为基于所述内燃机的操作参数而被设定的通常目标吸附量；当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，如果所述第一吸附量大于所述通常目标吸附量，则在所述第一阶段，所述目标吸附量被设定为所述通常目标吸附量而不是所述第一吸附量；以及当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，如果所述第二吸附量大于所述通常目标吸附量，则在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的排气净化系统，包括：微粒过滤器，其被设置在内燃机排气通道中；选择性还原催化剂，其被设置在所述内燃机排气通道中并且在排气流动方向上位于所述微粒过滤器的下游侧；氨成分馈送装置，其将氨成分馈送到所述选择性还原催化剂；控制装置，其控制来自所述氨成分馈送装置的氨成分的馈送量，以使在所述选择性还原催化剂处吸附的氨成分量变为目标吸附量；以及过滤器再生系统，其在用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生处理的执行开始条件成立时执行所述过滤器再生处理，其中当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，只要所述过滤器再生系统的所述过滤器再生处理的所述执行开始条件不成立，所述目标吸附量便被分阶段多次减少，并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件在所述目标吸附量的每个阶段被更改为不同的条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.26 JP 2014-1080281.一种内燃机的排气净化系统，包括：微粒过滤器，其被设置在内燃机排气通道中；选择性还原催化剂，其被设置在所述内燃机排气通道中并且在排气流动方向上位于所述微粒过滤器的下游侧；氨成分馈送装置，其将氨成分馈送到所述选择性还原催化剂；控制装置，其控制来自所述氨成分馈送装置的氨成分的馈送量，以使在所述选择性还原催化剂处吸附的氨成分量变为目标吸附量；以及过滤器再生系统，其在用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生处理的执行开始条件成立时执行所述过滤器再生处理，其中当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，只要所述过滤器再生系统的所述过滤器再生处理的所述执行开始条件不成立，所述目标吸附量便被分阶段多次减少，并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件在所述目标吸附量的每个阶段被更改为不同的条件。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化系统，其中所述过滤器再生处理的所述执行开始条件被设定为随着所述目标吸附量被分阶段减少而具有更高成立频率的条件。3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化系统，其中当内燃机速度为相应预定速度或更低时，所述过滤器再生处理的每个执行开始条件成立；以及其中所述预定速度被设定为随着所述目标吸附量被分阶段减少而更高的速度。4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的排气净化系统，其中如果NOX的排出量累积值在所述目标吸附量上一次被减少之后达到预定量，则所述目标吸附量被再次减少。5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的排气净化系统，其中所述过滤器再生系统具有多个用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生单元；以及其中在所述目标吸附量的每个阶段，当所述过滤器再生处理的所述执行开始条件成立时，使用针对所述目标吸附量的每个阶段部分地不同的过滤器再生单元去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM。6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机的排气净化系统，其中所述过滤器再生系统具有多个用于去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的过滤器再生单元；当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，只要所述过滤器再生系统的所述过滤器再生处理的所述执行开始条件不成立，则作为第一阶段，所述目标吸附量被设定为第一吸附量，以及作为第二阶段，所述目标吸附量被设定为小于所述第一吸附量的第二吸附量；当所述目标吸附量被设定为所述第一吸附量时，所述过滤器再生处理的所述执行开始条件被设定为第一条件，以及当所述目标吸附量被设定为所述第一吸附量并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件成立时，通过第一过滤器再生单元去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM；以及当所述目标吸附量被设定为所述第二吸附量时，所述过滤器再生处理的所述执行开始条件被设定为成立频率高于所述第一条件的第二条件，以及当所述目标吸附量被设定为所述第二吸附量并且所述过滤器再生处理的所述执行开始条件成立时，通过至少部分地不同于所述第一过滤器再生单元的第二过滤器再生单元升高所述微粒过滤器的温度。7.根据权利要求6所述的内燃机的排气净化系统，其中在不需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM的通常操作时，所述目标吸附量被设定为基于所述内燃机的操作参数而被设定的通常目标吸附量；当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，如果所述第一吸附量大于所述通常目标吸附量，则在所述第一阶段，所述目标吸附量被设定为所述通常目标吸附量而不是所述第一吸附量；以及当需要去除已在所述微粒过滤器上堆积的PM时，如果所述第二吸附量大于所述通常目标吸附量，则在所述第二阶段，所述目...

【专利技术属性】
技术研发人员：西冈宽真，伊藤和浩，今井大地，冢本佳久，大月宽，野竹康正，
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