排气净化系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种排气净化系统及其控制方法，其不利用排气的λ值而将排气有效地控制为NO

Exhaust gas purification system and control method thereof

The present invention provides an exhaust gas purification system and a control method thereof, wherein the exhaust gas is effectively controlled as NO by not using the lambda value of the exhaust gas

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】排气净化系统及其控制方法
本专利技术涉及一种排气净化系统及其控制方法。
技术介绍
以往，作为对从内燃机排出的排气中的氮化合物(NOx)进行还原净化的催化剂，公知有NOx吸收还原型催化剂。该NOx吸收还原型催化剂在排气是稀燃环境时吸收包含于排气中的NOx，并且在排气是浓燃环境时利用包含于排气中的碳氢化合物对吸收的NOx进行还原净化从而使其无害化并排放。因此，在催化剂的NOx吸收量达到规定量的情况下，为了使NOx吸收能力恢复，需要定期进行利用远后喷射(ポスト噴射)、或排气管喷射使排气处于浓燃状态的所谓NOx清除(例如，参照专利文献1)。另外，NOx吸收还原型催化剂还吸收包含于排气中的硫氧化物(以下，称为SOx)。存在如果该SOx吸收量增加，则NOx吸收还原型催化剂的NOx净化能力降低的课题。因此，在SOx吸收量达到规定量的情况下，为了使SOx从NOx吸收还原型催化剂脱离而从S催化剂中毒恢复，需要定期进行利用远后喷射、或排气管喷射向上游侧的氧化催化剂供应未燃燃料而使排气温度上升至SOx脱离温度的所谓SOx清除(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-202425号公报专利文献2：日本特开2009-47086号公报专利文献3：日本特开2009-203866号公报专利文献4：日本特开2003-090250号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题一般来说，在执行NOx清除或SOx清除时，为了使排气降低至清除所需的目标空气过剩率，基于配置于NOx吸收还原型催化剂的上游侧的λ传感器的传感器值，对远后喷射量或排气管喷射量等进行反馈控制。但是，λ传感器存在在由远后喷射或排气管喷射供应的供应燃料没有被排气热充分氧化的状态下，不能确保其测定精度的课题。因此，在使用λ传感器的手法中，存在不能将排气控制为目标空气过剩率的可能性。公开的系统的目的在于，不利用排气的λ值而有效地将排气控制为NOx清除或SOx清除的目标空气过剩率。用于解决课题的手段公开的系统是具有被设置于内燃机的排气系统中而对排气中的NOx进行还原净化的NOx还原型催化剂、和使排气的空气过剩率降低至规定的目标空气过剩率而使所述NOx还原型催化剂的NOx净化能力恢复的再生处理部的排气净化系统，所述再生处理部包含：目标设定部，其基于所述内燃机的吸入空气量、所述目标空气过剩率及所述内燃机的燃料喷射量，设定使排气的空气过剩率成为所述目标空气过剩率所需的远后喷射及排气管喷射的至少一方的目标喷射量；以及喷射控制部，其基于从所述目标设定部输入的目标喷射量，控制远后喷射及排气管喷射的至少一方的喷射量。附图说明图1是表示本实施方式的排气净化系统的整体结构图。图2是说明本实施方式的SOx清除控制的时序图。图3是表示本实施方式的SOx清除稀燃控制时的MAF目标值的设定处理的框图。图4是表示本实施方式的SOx清除浓燃控制时的目标喷射量的设定处理的框图。图5是说明本实施方式的SOx清除控制的催化剂温度调整控制的时序图。图6是说明本实施方式的NOx清除控制的时序图。图7是表示本实施方式的NOx清除稀燃控制时的MAF目标值的设定处理的框图。图8是表示本实施方式的NOx清除浓燃控制时的目标喷射量的设定处理的框图。图9是表示本实施方式的喷射器的喷射量学习修正的处理的框图。图10是说明本实施方式的学习修正系数的运算处理的流程图。图11是表示本实施方式的MAF修正系数的设定处理的框图。具体实施方式以下，基于附图，对本专利技术的一实施方式的排气净化系统进行说明。如图1所示，在柴油引擎(以下，仅称为引擎)10的各气缸中分别设置将蓄压于未图示的共轨中的高压燃料直接喷射到各气缸内的喷射器11。根据从电子控制单元(以下，称为ECU)50输入的指示信号控制这些各喷射器11的燃料喷射量或燃料喷射时间。导入新空气的吸气通道12与引擎10的吸气歧管10A连接，将排气向外部导出的排气通道13与排气歧管10B连接。在吸气通道12中，从吸气上游侧依次设置有空气过滤器14、吸入空气量传感器(以下，称为MAF传感器)40、可变容量型增压器20的压缩机20A、中冷器15、吸气节流阀16等。在排气通道13中，从排气上游侧依次设置有可变容量型增压器20的涡轮20B、排气后处理装置30等。需要说明的是，在图1中，附图标记41表示引擎转速传感器，附图标记42表示油门开度传感器，附图标记46表示增压压力(ブース圧)传感器。EGR装置21具有：将排气歧管10B和吸气歧管10A连接的EGR通道22；冷却EGR气体的EGR冷却器23；调整EGR量的EGR阀24。排气后处理装置30构成为在壳体30A内从排气上游侧起依次配置氧化催化剂31、NOx吸收还原型催化剂32、微粒过滤器(以下，仅称为过滤器)33。另外，在氧化催化剂31的上游侧的排气通道13中设置有排气管喷射装置34，该排气管喷射装置34根据从ECU50输入的指示信号，向排气通道13内喷射未燃燃料(主要是HC)。氧化催化剂31例如在蜂窝结构体等陶瓷制载体表面载置氧化催化剂成分而形成。如果通过排气管喷射装置34或喷射器11的远后喷射被供应未燃燃料，则氧化催化剂31将其氧化而使排气温度上升。NOx吸收还原型催化剂32例如在蜂窝结构体等陶瓷制载体表面载置碱金属等而形成。该NOx吸收还原型催化剂32在排气空燃比为稀燃状态时吸收排气中的NOx，并且在排气空燃比为浓燃状态时利用包含于排气中的还原剂(HC等)对吸收的NOx进行还原净化。过滤器33将例如由多孔性的隔墙划分的多个单元沿排气的流动方向配置，并且将这些单元的上游侧和下游侧交替地孔封闭而形成。过滤器33将排气中的PM捕集到隔墙的细孔或表面上，并且如果PM堆积推定量达到规定量，则实施将其燃烧去除的所谓的过滤器强制再生。通过排气管喷射或远后喷射向上游侧的氧化催化剂31供应未燃燃料，并且使流入过滤器33的排气温度升温至PM燃烧温度，从而进行过滤器强制再生。第一排气温度传感器43设置于氧化催化剂31的上游侧，检测流入氧化催化剂31的排气温度。第二排气温度传感器44设置在氧化催化剂31与NOx吸收还原型催化剂32之间，检测流入NOx吸收还原型催化剂32的排气温度。NOx/λ传感器45设置于过滤器33的下游侧，检测通过NOx吸收还原型催化剂32的排气的NOx值及λ值(以下，也称为空气过剩率)。ECU50进行引擎10等的各种控制，构成为具有公知的CPU、ROM、RAM、输入端口、输出端口等。为了进行这些各种控制，向ECU50输入传感器类40～45的传感器值。另外，ECU50具有过滤器强制再生控制部51、SOx脱离处理部60、NOx脱离处理部70、MAF追踪控制部80、喷射量学习修正部90、MAF修正系数运算部95作为一部分的功能元件。这些各功能元件作为包含于一体的硬件即ECU50的部件进行说明，但是也能够将其中任一部分设置为其他硬件。[过滤器强制再生控制]过滤器强制再生控制部51根据由车辆的行驶距离、或者未图示的差压传感器检测出的过滤器前后差压推定过滤器33的PM堆积量，并且如果该PM堆积推定量超过规定的上限阈值则将强制再生标志FDPF开启(参照图2的时刻t1)。如果强制再生标志FDPF被开启，则向排气管喷射装置34发送使其执行排气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化系统，其具有被设置于内燃机的排气系统中而对排气中的NO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 JP 2014-1867601.一种排气净化系统，其具有被设置于内燃机的排气系统中而对排气中的NOx进行还原净化的NOx还原型催化剂、和使排气的空气过剩率降低至规定的目标空气过剩率而使所述NOx还原型催化剂的NOx净化能力恢复的再生处理部，所述排气净化系统的特征在于，所述再生处理部包括：目标设定部，其基于所述内燃机的吸入空气量、所述目标空气过剩率以及所述内燃机的燃料喷射量，设定使排气的空气过剩率成为所述目标空气过剩率所需的远后喷射及排气管喷射的至少一方的目标喷射量；以及喷射控制部，其基于从所述目标设定部输入的目标喷射量，控制远后喷射及排气管喷射的至少一方的喷射量。2.如权利要求1所述的排气净化系统，其特征在于，所述目标设定部将从所述内燃机的吸入空气量除以所述目标空气过剩率、燃料比重、理论空燃比而得的值减去所述内燃机的燃料喷射量而得的值设定为所述目标喷射量。3.如权利要求1或2所述的排气净化系统，其特征在于，还具有：λ传感器，其被设置于所述内燃机的排气系统中；以及喷射量修正部，其基于从所述内燃机的运转状态推定的推定λ值与由所述λ传感器检测出的实际λ值之间的差修正所述内燃机的燃料喷射量；所述目...

【专利技术属性】
技术研发人员：西头昌明，中田辉男，坂本隆行，长冈大治，
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