排气净化装置的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具备被配置在内燃机的排气通道中的NSR催化剂的排气净化装置的控制装置，本发明专利技术的课题在于，尽可能地减少执行燃料过量供给处理时在NSR催化剂中所生成的N2O的量。在NSR温度Tnsr属于NSR催化剂的活性开始温度以上且小于活性结束温度的暖机温度范围的情况下，本发明专利技术所涉及的控制装置对从燃料供给装置朝向NSR催化剂被供给的燃料的量进行控制，以使得在所述NSR温度Tnsr小于预定温度Tthr时，与所述NSR温度Tnsr为所述预定温度Tthr以上时相比，执行燃料过量供给处理时朝向NSR催化剂流入的排气的空燃比变低。

Control device of exhaust gas purification device

The present invention provides a control device configured with exhaust NSR catalyst in the exhaust passage of an internal combustion engine in the purification device, the invention can reduce the excessive supply of fuel to perform processing on NSR catalyst produced by the amount of N2O. At the temperature of NSR Tnsr belongs to the NSR catalyst activity and less than the temperature above the active end temperature of warm machine temperature range, the invention relates to a control device to control toward the NSR catalyst was supplied fuel from the fuel supply device, which is less than the predetermined temperature Tthr at the temperature of NSR Tnsr. With the temperature of NSR Tnsr for the Tthr when compared with the above predetermined temperature, excess fuel supply toward implementation of NSR catalyst into the exhaust air-fuel ratio is low.

【技术实现步骤摘要】
排气净化装置的控制装置
本专利技术涉及一种包含被配置在内燃机的排气通道中的NOX吸留还原型催化剂的排气净化装置的控制装置。
技术介绍
作为通过与理论空燃比相比而较高的过稀空燃比的混合气体来进行运转的内燃机的排气净化装置，已知一种具备被配置在该内燃机的排气通道中的NOX吸留还原型催化剂(NSR(NOXStorageReduction:NOX吸留还原)催化剂)的内燃机的排气净化装置。在这种排气净化装置中，内燃机的排气中所包含的NOX被吸留在NSR催化剂中。而且，通过在NSR催化剂的NOX吸留量成为预定的阈值以上时执行将排气的空燃比设为过浓空燃比的处理(燃料过量供给处理)，从而对NSR催化剂中所吸留的NOX进行还原及净化。然而，当执行上述的燃料过量供给处理时，在NSR催化剂中NOX被还原之时，有时会生成一氧化二氮(N2O)。N2O被认为会带来二氧化碳(CO2)的约300倍的温室效应，从而期望极力抑制其排放。针对于这种需求，从而提出了一种如下的方法，即，在执行燃料过量供给处理时对从NSR催化剂流出的N2O的量进行预测，并且在该预测值超过预定值的情况下，在使NSR催化剂升温后执行燃料过量供给处理，或者使执行燃料过量供给处理时的排气的空燃比降低(例如，参照专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-211676号公报专利文献2：日本特开2012-127295号公报专利文献3：日本特开2002-188429号公报专利文献4：日本特开2015-034504号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题上述的现有技术为基于如下见解而获得的，即，在执行燃料过量供给处理时的NSR催化剂的温度较低时，与较高时相比在NSR催化剂中所生成的N2O容易变多的见解；以及在执行燃料过量供给处理时的排气的空燃比较高时，与较低时相比在NSR催化剂中所生成的N2O容易变多的见解。然而，本申请专利技术人经过认真的实验及验证，结果获得了新的见解，即，在执行燃料过量供给处理时NSR催化剂中所生成的N2O的量与朝向NSR催化剂流入的排气的空燃比之间的相关关系，成为在NSR催化剂的温度较高时与较低时处于不同趋势的相关关系。本专利技术为基于上述的新的见解而被完成的专利技术，其目的在于，在具备被配置在内燃机的排气通道中的NSR催化剂的排气净化装置的控制装置中，尽可能地减少在执行燃料过量供给处理时NSR催化剂中所生成的N2O的量。用于解决课题的方法本申请专利技术人获得了如下见解，即，在NSR催化剂的温度成为小于预定温度的条件下，与排气的空燃比较高时相比，当排气的空燃比较低时，在执行燃料过量供给处理时NSR催化剂中所生成的N2O的量较少，另一方面，在NSR催化剂的温度成为所述预定温度以上的条件下，与排气的空燃比较低时相比，当排气的空燃比较高时，在执行燃料过量供给处理时NSR催化剂中所生成的N2O的量较少。基于该见解，在执行燃料过量供给处理时的NSR催化剂的温度小于预定温度的情况下，与在所述预定温度以上的情况相比，通过执行燃料过量供给处理以使朝向NSR催化剂流入的排气的空燃比变低，从而能够将NSR催化剂中所生成的N2O的量抑制为较少。因此，本专利技术采用如下方式，即，对从燃料供给装置供给到排气中的燃料的量进行控制，以使得在NSR催化剂的温度小于预定温度时，与NSR催化剂的温度为所述预定温度以上时相比，在执行燃料过量供给处理时朝向NSR催化剂流入的排气的空燃比变低。详细而言，本专利技术为一种被应用于排气净化装置中的排气净化装置的控制装置，所述排气净化装置具备：NSR催化剂，其被配置在内燃机的排气通道中；燃料供给装置，其对朝向所述NSR催化剂流入的排气中供给燃料。该控制装置具备：NSR温度取得单元，其取得所述NSR催化剂的温度、即NSR温度；NOX吸留量取得单元，其取得所述NSR催化剂中所吸留的NOX的量、即NOX吸留量；控制单元，其在由所述NSR温度取得单元所取得的NSR温度为所述NSR催化剂的活性开始温度以上的状态下，在由所述NOX吸留量取得单元所取得的NOX吸留量为预定的阈值以上时，执行燃料过量供给处理以使朝向所述NSR催化剂流入的排气的空燃比成为与理论空燃比相比而较低的过浓空燃比，所述燃料过量供给处理为，通过从所述燃料供给装置供给燃料，从而对所述NSR催化剂中所吸留的NOX进行还原及净化的处理。而且，在由所述NSR温度取得单元所取得的NSR温度属于如下的暖机温度范围内的情况下，所述控制单元对从所述燃料供给装置所供给的燃料的量进行控制，以使得在由所述NSR温度取得单元所取得的NSR温度小于预定温度时，与由所述NSR温度取得单元所取得的NSR温度为所述预定温度以上时相比，执行所述燃料过量供给处理时朝向所述NSR催化剂流入的排气的空燃比变低，其中，所述暖机温度范围为，所述NOX吸留还原型催化剂的活性开始温度以上且小于所述NOX吸留还原型催化剂的活性结束温度的温度范围。此处所称的“活性开始温度”为，NSR催化剂的NOX净化性能活性开始的NSR温度。此外，“活性结束温度”为，NSR催化剂的NOX净化性能可发挥所期望的NOX净化性能的最低的NSR温度。根据上述的排气净化装置的控制装置，在NSR温度属于所述暖机温度范围的情况下，由于NSR温度小于预定温度时，与NSR温度为预定温度以上时相比，执行燃料过量供给处理时朝向NSR催化剂流入的排气的空燃比变低，因此能够将在NSR催化剂中生成的N2O的量抑制为较少，并且能够对NSR催化剂中所吸留的NOX进行还原及净化。接着，本专利技术所涉及的控制装置也可以应用于如下的排气净化装置中，所述排气净化装置除了具备NSR催化剂以及燃料供给装置以外，还具备被配置在与NSR催化剂相比靠下游的排气通道中的选择还原型催化剂(SCR(SelectiveCatalyticReduction)催化剂)。也可以采用如下方式，即，在该情况下，本专利技术所涉及的控制装置具备取得SCR催化剂的温度、即SCR温度的SCR温度取得单元。而且，也可以采用如下方式，即，即使在由所述NSR温度取得单元所取得的NSR温度属于所述暖机温度范围、并且由所述NOX吸留量取得单元所取得的NOX吸留量为所述预定的阈值以上的情况下，在由所述SCR温度取得单元所取得的SCR温度小于所述SCR催化剂的活性开始温度时，所述控制单元也不执行所述燃料过量供给处理。此处所称的“SCR催化剂的活性开始温度”为，SCR催化剂的NOX净化性能活性开始的温度。在NSR温度属于NSR催化剂的所述暖机温度范围的情况下，当NSR催化剂的NOX吸留量达到所述预定的阈值以上时，在执行燃料过量供给处理以使朝向NSR催化剂流入的排气的空燃比成为适合于抑制N2O的生成的空燃比时，NSR催化剂中所吸留的NOX中的、未被该NSR催化剂净化而从该NSR催化剂流出的NOX的量有可能会增加。这时，如果SCR温度为该SCR催化剂的活性开始温度以上，则未被NSR催化剂净化的NOX会通过SCR催化剂而被净化。另一方面，如果SCR温度小于该SCR催化剂的活性开始温度，则未被NSR催化剂净化的NOX将不会通过SCR催化剂而被净化。对此，在NSR温度属于所述暖机温度范围、并且NSR催化剂的NOX吸留量成为所述预定的阈值以上的情况下，如果在SCR温度小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排气净化装置的控制装置，所述控制装置被应用于排气净化装置中，所述排气净化装置具备：NOX吸留还原型催化剂，其被配置在内燃机的排气通道中；燃料供给装置，其对朝向所述NOX吸留还原型催化剂流入的排气中供给燃料，所述控制装置具备：NOX吸留还原型催化剂温度取得单元，其取得所述NOX吸留还原型催化剂的温度、即NOX吸留还原型催化剂温度；NOX吸留量取得单元，其取得所述NOX吸留还原型催化剂中所吸留的NOX的量、即NOX吸留量；控制单元，其在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度为所述NOX吸留还原型催化剂的活性开始温度以上的状态下，在由所述NOX吸留量取得单元所取得的NOX吸留量为预定的阈值以上时，执行燃料过量供给处理以使朝向所述NOX吸留还原型催化剂流入的排气的空燃比成为与理论空燃比相比而较低的过浓空燃比，所述燃料过量供给处理为，通过从所述燃料供给装置供给燃料，从而对所述NOX吸留还原型催化剂中所吸留的NOX进行还原及净化的处理，在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度属于如下的暖机温度范围的情况下，所述控制单元对从所述燃料供给装置所供给的燃料量进行控制，以使得在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度小于预定温度时，与由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度为所述预定温度以上时相比，执行所述燃料过量供给处理时朝向所述NOX吸留还原型催化剂流入的排气的空燃比变低，其中，所述暖机温度范围为，所述NOX吸留还原型催化剂的活性开始温度以上且小于所述NOX吸留还原型催化剂的活性结束温度的温度范围。...

【技术特征摘要】
2016.04.21 JP 2016-0851731.一种排气净化装置的控制装置，所述控制装置被应用于排气净化装置中，所述排气净化装置具备：NOX吸留还原型催化剂，其被配置在内燃机的排气通道中；燃料供给装置，其对朝向所述NOX吸留还原型催化剂流入的排气中供给燃料，所述控制装置具备：NOX吸留还原型催化剂温度取得单元，其取得所述NOX吸留还原型催化剂的温度、即NOX吸留还原型催化剂温度；NOX吸留量取得单元，其取得所述NOX吸留还原型催化剂中所吸留的NOX的量、即NOX吸留量；控制单元，其在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度为所述NOX吸留还原型催化剂的活性开始温度以上的状态下，在由所述NOX吸留量取得单元所取得的NOX吸留量为预定的阈值以上时，执行燃料过量供给处理以使朝向所述NOX吸留还原型催化剂流入的排气的空燃比成为与理论空燃比相比而较低的过浓空燃比，所述燃料过量供给处理为，通过从所述燃料供给装置供给燃料，从而对所述NOX吸留还原型催化剂中所吸留的NOX进行还原及净化的处理，在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度属于如下的暖机温度范围的情况下，所述控制单元对从所述燃料供给装置所供给的燃料量进行控制，以使得在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度小于预定温度时，与由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度为所述预定温度以上时相比，执行所述燃料过量供给处理时朝向所述NOX吸留还原型催化剂流入的排气的空燃比变低，其中，所述暖机温度范围为，所述NOX吸留还原型催化剂的活性开始温度以上且小于所述NOX吸留还原型催化剂的活性结束温度的温度范围。2.如权利要求1所述的排气净化装置的控制装置，其中，所述排气净化装置还具备选择还原型催化剂，所述选择还原型催化剂被配置在与所述NOX吸留还原型催化剂相比靠下游的排气通道中，所述控制装置还具备选择还原型催化剂温度取得单元，所述选择还原型催化剂温度取得单元取得所述选择还原型催化剂的温度、即选择还原型催化剂温度，即使在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度属于所述暖机温度范围、并且由所述NOX吸留量取得单元所取得的NOX吸留量为所述预定的阈值以上的情况下，在由所述选择还原型催化剂温度取得单元所取得的选择还原型催化剂温度小于所述选择还原型催化剂的活性开始温度时，所述控制单元也不执行所述燃料过量供给处理。3.如权利要求2所述的排气净化装置的控制装置，其中，在由所述NOX吸留还原型催化剂温度取得单元所取得的NOX吸留还原型催化剂温度属于所述暖机温度范围的情况下，如果在由所述NOX吸留量取得单元所取得的NOX吸留量成为了所述预定的阈值以上时由所述选择还原型催化剂温度取得单元所取得的选择还原型催化剂温度小于所述选择还原型催化剂的活性开始温度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤胜広，
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