在内燃机中，在内燃机排气通路内，从上游开始顺次配置上游侧空燃比传感器(23)、烃供给阀(15)、排气净化催化剂(13)以及下游侧空燃比传感器(24)。烃供给阀(15)供给烃时利用下游侧空燃比传感器(24)检测的空燃比相对于没有从烃供给阀(15)供给烃时检测的基准空燃比向浓侧变化。由利用上游侧空燃比传感器(23)检测出的空燃比和利用下游侧空燃比传感器(24)检测出的基准空燃比的空燃比差检测从烃供给阀(15)供给而穿过排气净化催化剂(13)的烃的量。
【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装置。
技术介绍
公知有一种内燃机，该内燃机在内燃机排气通路内配置NOx吸留催化剂，该NOx吸留催化剂在流入的废气的空燃比为稀时吸留废气中所含的NOx，在流入的废气的空燃比为浓时放出所吸留的NOx，在NOx吸留催化剂上游的内燃机排气通路内配置燃料添加阀，在NOx吸留催化剂下游的内燃机排气通路内配置空燃比传感器，在需要从NOx吸留催化剂放出NOx时，从燃料添加阀向内燃机排气通路内供给燃料而使流入NOx吸留催化剂的废气的空燃比为浓(参照例如专利文献I)。可是该内燃机如果从燃料添加阀供给必要以上的过剩的烃，则穿过(+ >9拔汁石)N0X吸留催化剂的烃的量增大。此时，只要能够检测烃的穿过量，就能够减少无谓消耗的烃的量。但是，现状是通过简单的方法无法检测该烃的穿过量。专利文献1:日本特开2004-316458号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能够通过简便的方法检测烃的穿过量的内燃机的排气净化装置。根据本专利技术，提供一种内燃机的排气净化装置，在内燃机排气通路内配置用于供给烃的烃供给阀，在烃供给阀上游的内燃机排气通路内配置用于检测废气的空燃比的上游侧空燃比传感器，在烃供给阀下游的内燃机排气通路内配置用于使废气中所含的NOx与经重整的烃反应的排气净化催化剂，在排气净化催化剂下游的内燃机排气通路内配置用于检测废气的空燃比的下游侧空燃比传感器，下游侧空燃比传感器包括具有固体电解质、分别覆盖固体电解质的两侧面的电极、和覆盖一方电极的扩散电阻层并且废气被导入扩散电阻层上这一类型的传感器；排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂并且在贵金属催化剂的周围形成碱性的废气流通表面部分；排气净化催化剂具有当使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先确定的范围内的振幅以及预先确定的范围内的周期振动时将废气中所含的NOx还原的性质，并且具有当使烃浓度的振动周期比预先确定的范围长时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质；如果从烃供给阀供给烃则利用下游侧空燃比传感器检测的空燃比相对于没有从烃供给阀供给烃时检测的基准空燃比向浓侧变化，上述内燃机的排气净化装置根据利用上游侧空燃比传感器检测出的空燃比与利用下游侧空燃比传感器检测出的基准空燃比的空燃比之差检测从烃供给阀供给并穿过排气净化催化剂的烃的量。可以由上游侧空燃比传感器和下游侧空燃比传感器的输出信号检测出烃的穿过量。附图说明图1是压燃式内燃机的整体图。图2是图示性地表示催化剂载体的表面部分的图。图3是用于说明排气净化催化剂中的氧化反应的图。图4是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。图5是表示NOx净化率的图。图6A和6B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图7A和7B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图8是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。图9是表示NOx净化率的图。图10是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的时间图。图11是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的时间图。图12是表示排气净化催化剂的氧化力与要求最小空燃比X的关系的图。图13是表示能够得到相同的NOx净化率的、废气中的氧浓度与烃浓度的振幅Λ H的关系的图。图14是表示烃浓度的振幅ΛΗ与NOx净化率的关系的图。图15是表示烃浓度的振动周期Λ T与NOx净化率的关系的图。图16是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化等的图。图17是表示排出NOx量NOXA的映射的图。图18是表示燃料喷射时期的图。图19是表示追加的燃料量WR的映射的图。图20Α和20Β是表示目标基础空燃比的图。图21Α、21Β及21C是表示烃的喷射周期等的图。图22Α和22Β是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的时间图。图23是表示目标峰值空燃比的映射的图。图24Α和24Β是表示图示性地示出的空燃比传感器的结构等的图。图25Α和25Β是表示利用下游侧空燃比传感器检测的空燃比的变化等的图。图26Α和26Β是表示利用下游侧空燃比传感器检测的空燃比的变化等的图。图27是用于进行运转控制的流程图。图28和29是表示运转控制I的一个实施例的流程图。图30Α和30Β是表示利用下游侧空燃比传感器检测出的空燃比的变化等的图。图31和32是表示运转控制I的其他实施例的流程图。图33是用于执行标记控制的流程图。具体实施例方式图1表示压燃式内燃机的整体图。参照图1, I表不内燃机主体、2表不各气缸的燃烧室、3表不用于向各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀、4表示进气歧管、5表示排气歧管。进气歧管4经由进气导管6连结于排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口，压缩机7a的入口经由吸入空气量检测器8连结于空气滤清器9上。在进气导管6内配置有利用步进电动机驱动的节气门10，进而在进气导管6周围配置有用于冷却在进气导管6内流动的吸入空气的冷却装置11。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入到冷却装置11内，利用内燃机冷却水冷却吸入空气。另一方面，排气歧管5连结于排气涡轮增压器7的排气涡轮机7b的入口。排气涡轮机7b的出口经由排气管12a与排气净化催化剂13的入口连结，排气净化催化剂13的出口经由排气管12b与用于捕集废气中所含的颗粒的颗粒过滤器14连结。排气净化催化剂13上游的排气管12a内配置有烃供给阀15，该烃供给阀15用于供给用作压燃式内燃机的燃料的包含轻油及其它燃料的烃。图1所示的实施例中，使用轻油作为由烃供给阀15供给的烃。此外，本专利技术还可以适用于以稀空燃比进行燃烧的火花点火式内燃机。此时，从烃供给阀15供给用作火花点火式内燃机的燃料的包含汽油和其它燃料的烃。另一方面，排气歧管5和进气歧管4介由废气再循环(以下称为EGR)通路16而互相连结，EGR通路16内配置电子控制式EGR控制阀17。另外，EGR通路16周围配置用于冷却在EGR通路16内流动的EGR气体的冷却装置18。图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入冷却装置18内，利用内燃机冷却水冷却EGR气体。另一方面，各燃料喷射阀3介由燃料供给管19与共轨20连结，该共轨20介由电子控制式的喷出量可变的燃料泵21与燃料罐22连结。燃料罐22内贮存的燃料通过燃料泵21而供给到共轨20内，供给到共轨20内的燃料介由各燃料供给管19而供给到燃料喷射阀3。电子控制单元30包含数字计算机，具备利用双向性总线31而互相连接的ROM(只读存储器)32、RAM (随机存取存储器)33、CPU (微处理器)34、输入端口 35和输出端口 36。在烃供给阀15上游的排气管12a内配置有用于检测从内燃机排出的废气的空燃比的上游侧空燃比传感器23，排气净化催化剂13下游的排气管12b内配置有用于检测从排气净化催化剂13流出的废气的空燃比的下游侧空燃比传感器24。另外，在排气净化催化剂13的下游配置有用于检测排气净化催化剂13的温度的温度传感器25，颗粒过滤器14上安装有用于检测颗粒过滤器14前后的压差的压差传感器26。这些上游侧空燃比传感器23、下游侧空燃比传感器24、温度传感器25、压差传感器26和吸入空气量检测器8的输出信号介由各自对应的AD转换器37而输入输入端口 35。另外，加速踏板40上连接有产生与加速踏板40本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的排气净化装置，在内燃机排气通路内配置用于供给烃的烃供给阀，在烃供给阀上游的内燃机排气通路内配置用于检测废气的空燃比的上游侧空燃比传感器，在烃供给阀下游的内燃机排气通路内配置用于使废气中所含的NOx与经重整的烃反应的排气净化催化剂，在该排气净化催化剂下游的内燃机排气通路内配置用于检测废气的空燃比的下游侧空燃比传感器，该下游侧空燃比传感器包括具有固体电解质、分别覆盖固体电解质的两侧面的电极、和覆盖一方电极的扩散电阻层并且废气被导入该扩散电阻层上这一类型的传感器；该排气净化催化剂的废气流通表面上担载贵金属催化剂并且在该贵金属催化剂的周围形成碱性的废气流通表面部分；该排气净化催化剂具有当使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先确定的范围内的振幅以及预先确定的范围内的周期振动时将废气中所含的NOx还原的性质，并且具有当使该烃浓度的振动周期比该预先确定的范围长时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质；如果从烃供给阀供给烃则利用下游侧空燃比传感器检测的空燃比相对于没有从烃供给阀供给烃时检测的基准空燃比向浓侧变化，所述内燃机的排气净化装置根据利用上游侧空燃比传感器检测出的空燃比与利用下游侧空燃比传感器检测出的基准空燃比的空燃比差检测从烃供给阀供给并穿过排气净化催化剂的烃的量。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其中，所述空燃比差越大，从烃供给阀供给并穿过排气净化催化剂的烃的量越大。3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中，在内燃机运转时控制来自烃供给阀的烃的喷射周期以使得流入排气净化催化剂的烃的浓度以所述预先确定的范围内的周期振动，并且控制来自烃供给阀的烃的喷射量以使得流入排气净化催化剂的烃的浓度变化的振幅为所述预先确定的范围内的振幅，当所述空燃比差比预先确定的允许值小时，基于下游侧空燃比传感器的输出信号控制来自烃供给阀的烃的喷射量以使得流入排气净化催化剂的烃的浓度变化的振幅为预先确定的范围内的振幅，当该空燃比差大于预先确定的允许值时禁止基于下游侧空燃比传感器的输出信号控制来自烃供给阀的烃的喷射量。4...
【专利技术属性】
技术研发人员：美才治悠树，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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