一种尾气排放控制装置，包含：用于收集内燃机排放系统中微粒的过滤器；设置在排放系统中用于吸附和解除吸附碳氢化合物的ＨＣ吸附催化剂；用于对过滤器所收集的微粒的收集量进行计算的收集量计算装置；用于计算被吸附的碳氢化合物的量的吸附量计算装置；用于对碳氢化合物进行解除吸附处理的ＨＣ吸附催化剂再生控制装置；以及用于在微粒的收集量超过一定数量时执行过滤器强制再生的过滤器强制再生装置。当碳氢化合物的吸附量超过一定数量时，在过滤器再生控制装置执行过滤器强制再生之前，ＨＣ吸附催化剂再生控制装置对被吸附在ＨＣ吸附催化剂上的碳氢化合物进行解除吸附处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种尾气排放控制装置，该尾气排放控制装置用于去除来自内燃机的 排气中的有毒成分。
技术介绍
在内燃机(以下简称为“发动机”)中，尾气排放控制装置设置在排放系统中，用于 使尾气无毒化。作为这种尾气排放控制装置，三效催化剂(three-way catalyst)或者氧化 催化剂(oxidation catalyst)被采用作为控制排放碳氢化合物(HC)的手段。尽管这种三 效催化剂或者氧化催化剂具有高的碳氢化合物(HC)净化效率，然而，构成氧化催化剂的贵 金属在氧化活性温度或者更低的温度很少展现出催化剂性能。因此，通过在尚未达到氧化活性温度的运行区域内使HC吸附在沸石(zeolite)等 物质上，采用在贵金属被活化后的运行区域内具有相对较大的容量、调节后可使HC达到氧 化活性温度的HC吸附催化剂，且吸附在沸石等物质上的HC在贵金属被激活后在运行区域 内被解除吸附(解除吸附)和氧化，并将这种吸附催化剂添加到排放线路中，可以确保催化 剂的净化性能。其间，在采用柴油发动机的情况下，用于净化NOx(易于在贫运行区域中排出)的 NOx催化剂或者用于去除排放的微粒的柴油微粒过滤器(以下简称为“过滤器”)被予以采用。通常，在尾气排放控制装置中，氧化催化剂设置在发动机排放系统的上游侧，过滤 器设置在发动机排放系统的下游侧，并且排气中的微粒由过滤器收集。在这样的运行中，当 运行处于排放温度相对较高的状态时，排气中的NO在氧化催化剂的作用下生成N02，该N02 被用作氧化剂来燃烧并且去除过滤器所收集的微粒，从而执行过滤器的连续再生。在这样的柴油发动机中，因为排气温度相对较低，不能获得这种连续再生作用的 运行状态可能持续，导致微粒的沉积量可能超过允许量。在这种情况下，因排放压力过度上 升，所以有必要强制去除微粒。作为去除微粒的一种手段，比方说，通过后喷射(post injection)在膨胀冲程或 者排气冲程中喷射额外的燃料执行过滤器强制再生，燃烧该额外燃料中的HC，使得高温气 体(约600°C或以上)流入过滤器，从而强制烧尽并且去除过滤器中的微粒。其间，如图10所示，如果排气入口温度约为200°C，HC吸附催化剂吸附HC。如果运 行区域超过250°C，则催化剂出口处流过的HC的浓度(显示在HC吸附催化剂的出口处)随 着向高温侧趋进而增加，在350°C时达到峰值。在此期间，被吸附的HC的脱离(解除吸附) 持续进行，排气中的流过的HC的浓度升高，解除吸附功能在运行区域超过400°C时变差。而且，如图11所示，在HC吸附催化剂的HC吸附量接近吸附极限的情况下，当加速 运行在时间点tl开始时，HC吸附催化剂的入口温度(细实线)急速增加，随后，HC吸附催 化剂的前段温度(双点划线)上升，随后，HC吸附催化剂的后段温度(粗实线)开始上升。 然后，加速在经过大约45秒钟以后在时间点t2处停止，空转运行开始。在这种情况下，入口温度(细实线)急剧下降，前段温度(双点划线)急速上升，然后下降，后段温度(粗实 线)倾向于过度急速地上升。这是因为，HC吸附催化剂上相对接近于吸附极限量的HC发生燃烧，前段温度(双 点划线)在峰值后下降，后段温度(粗实线)因更接近于吸附极限量的HC过度燃烧而导致 过度温升。从而使HC吸附催化剂可能发生熔化损失。此外，在HC吸附催化剂的HC吸附量相对较小的情况下，加速运行在时间点tl开 始，当运行在时间点t2转变为空转运行时，在前段温度(细虚线)或者后段温度(粗虚线) 燃烧的被吸附的HC较少。因此，这些温度在经过相对较小的峰值以后一起下降，过度温升 的出现被防止。此外，在JP-A-2004-36543中，总的HC吸附量HCadsorb基于催化剂温度T的信 息、HC浓度HCpost等信息在每一个控制周期中被获得，并且当总的HC吸附量HCadsorb超 过允许量HCmax时，后喷射被阻止，以防大量HC突然燃烧所引起的氧化催化剂的过度升温， 并且防止由于过度温升引起的氧化催化剂的熔化损失。其间，在这种柴油发动机的排放系统中同时设置有上述过滤器和HC吸附催化剂 的情况下，会有以下问题出现。与汽油发动机相比，柴油发动机的排气温度较低，发动机在氧化活性温度或者更 低温度下的运行容易持续。因此，在HC吸附催化剂中，HC的吸附倾向于过度进行。假设在 过度HC吸附状态的运行期间，到达过滤器强制再生时刻。在此情况下，当过滤器的强制再 生被执行时，高温气体(600°C或以上)流入过滤器，超过氧化活性温度的高温气体流入HC 吸附催化剂。于是，吸附在HC吸附催化剂上的大量HC被加速，从而引发急速的过度温升。 结果，可能导致HC吸附催化剂的退化，在最坏的情况下，还可能造成HC吸附催化剂的熔损。此外，在与JP-A-2004-36543有关的技术中，当总的HC吸附量HCadsorb超过允许 量HCmax时，后喷射能够被阻止，从而预先防止由过度温升所导致的氧化催化剂的损毁。然 而，当柴油发动机的过滤器强制再生控制在总的HC吸附量达到允许量HCadsorb的运行区 域内被执行时，高温气体(大约600°C或以上)流入过滤器，也同时流入HC吸附催化剂。这 种情况下，在过滤器的强制再生期间，HC吸附催化剂的过度温升就容易发生。这都无法防 止，并且可能导致HC吸附催化剂的退化和催化剂熔损。
技术实现思路
因此，本专利技术旨在提供一种能够防止HC吸附催化剂在过滤器强制再生期间发生 过度温升并能执行过滤器的强制再生的尾气排放控制装置。为实现上述目的，本专利技术提供一种尾气排放控制装置，该装置包含过滤器，该过滤器收集内燃机的排放系统中微粒；设置在所述排放系统中用于吸附和解除吸附碳氢化合物的HC吸附催化剂；用于对过滤器所收集的微粒的收集量进行计算的收集量计算装置；用于计算被吸附在HC吸附催化剂上的碳氢化合物的吸附量的吸附量计算装置；用于对被吸附在HC吸附催化剂上的碳氢化合物进行解除吸附处理的HC吸附催化 剂再生控制装置；以及用于在微粒的收集量超过一定数量时执行过滤器强制再生的过滤器强制再生装置，其中，当碳氢化合物的吸附量超过一定数量时，在过滤器再生控制装置执行过滤 器强制再生之前，HC吸附催化剂再生控制装置对被吸附在HC吸附催化剂上的碳氢化合物 进行解除吸附处理。该尾气排放控制装置可以进一步包含用于提高HC吸附催化剂的温度的温升装 置。HC吸附催化剂再生控制装置可以控制该温升装置，使得HC吸附催化剂保持在氧化活性 温度或者以上，并且低于过滤器的强制再生温度，从而执行解除吸附处理。所述温升装置可通过内燃机的膨胀冲程喷射来执行碳氢化合物的供给。HC吸附催化剂升温的时间可根据HC吸附催化剂的催化剂容量来设定。过滤器和HC吸附催化剂可从排放系统的上游以此顺序依次布置。附图说明图1是根据本专利技术第一实施方式的尾气排放控制装置的总体结构图。图2为尾气排放控制装置中所采用的排放系统的透视图。图3(a)和3(b)是说明图1所示尾气排放控制装置中所使用的HC吸附催化剂的 催化剂表面上的吸附和解除吸附的示意图，图3(a)是说明在氧化活性温度或者氧化活性 温度以下的温度时HC举动的说明图，图3(b)为在氧化活性温度或者高于氧化活性温度时 HC举动的说明图。图4(a)和(b)是图1中尾本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种尾气排放控制装置，其特征在于，包含： 过滤器，该过滤器收集内燃机的排放系统中的微粒； ＨＣ吸附催化剂，该ＨＣ吸附催化剂设置在所述排放系统中用于吸附和解除吸附碳氢化合物； 收集量计算装置，该收集量计算装置用于对所述过滤器所收集的微粒的收集量进行计算； 吸附量计算装置，该吸附量计算装置用于计算被吸附在所述ＨＣ吸附催化剂上的碳氢化合物的吸附量； ＨＣ吸附催化剂再生控制装置，该ＨＣ吸附催化剂再生控制装置用于对被吸附在所述ＨＣ吸附催化剂上的碳氢化合物进行解除吸附处理；以及过滤器再生控制装置，该过滤器再生控制装置用于在微粒的收集量过量时执行所述过滤器强制再生， 其中，当碳氢化合物的吸附量过量时，在所述过滤器再生控制装置执行过滤器强制再生之前，所述ＨＣ吸附催化剂再生控制装置对被吸附在所述ＨＣ吸附催化剂上的碳氢化合物进行解除吸附处理。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：津田正广，田代圭介，川岛一仁，
申请(专利权)人：三菱自动车工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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