内燃机系统技术方案

本发明专利技术不检测重整催化剂的性能降低、劣化就能够延长重整催化剂的寿命。本发明专利技术的内燃机系统具备：内燃机(10)，其在与燃烧室(11)连通的排气路径(13)和吸气路径(12)之间连接有排气循环路径(30)；重整用燃料喷射装置(33)，其向在该排气循环路径(30)中流通的废气中喷射重整用燃料；重整器(32)，在该重整器(32)中具备通过该重整用燃料生成含氢气体的重整催化剂，该内燃机系统还设置有：重整催化剂再生单元(C3)，该重整催化剂再生单元(C3)在重整催化剂的每个规定的再生时期，通过使含氧气体在排气循环路径中流通来进行重整催化剂的再生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机系统
本专利技术涉及一种内燃机系统，其具有重整器，该重整器使废气的一部分回流到与内燃机的燃烧室所连通的排气路径和吸气路径连通的排气循环路径，并且具备通过给送到该废气中的重整用燃料生成含氢气体的重整催化剂。
技术介绍
以前，已知一种排气循环系统，其通过使从内燃机排出的废气的一部分回流混合到吸气系统，来降低燃烧时的最高温度，降低该废气中的Nox。作为应用了上述排气循环系统的系统，提出了以下内燃机的EGR(ExhaustGasRecirculation：排气再循环)重整系统，其向回流的废气供给燃料，利用废气的热在重整催化剂上进行重整反应(吸热反应)，使含氢气和一氧化碳的气体回流到吸气系统，由此实现排气热的回收、燃油消耗率的提高(例如专利文件1)。另外，还提出了一种通过检测重整催化剂的劣化来防止燃油消耗率恶化、转矩变动的内燃机的EGR重整系统(例如专利文件2)。作为重整反应，设想利用了废气中的水蒸汽的水蒸汽重整反应以及利用了二氧化碳的干式重整，但都是容易析出碳的反应。进一步，通过向废气中供给燃料来进行重整反应，但根据燃料的供给方法不同，有可能燃料不与废气成分均匀地混合而局部地产生S/C、CO2/C比低的区域，在S/C、CO2/C低的条件下更容易析出碳。在产生碳析出时，重整催化剂不会马上发挥作用，无法得到希望的含氢气体。由于碳析出造成的重整催化剂的性能降低存在通过利用含氧气体的氧化反应进行燃烧除去而恢复的情况。但是，燃烧温度与碳析出量相应地变高，因此在碳析出量多的情况下，引起急剧的温度上升。急剧的温度上升有可能导致催化剂热劣化，其主要热劣化是催化剂颗粒的烧结，另外许多热劣化是难以再生的永久劣化。进一步，对于重整催化剂的性能降低、劣化、异常，例如提出了重整催化剂温度、氢浓度、一氧化碳浓度等各种检测方法，另一方面，在重整催化剂上一边进行碳析出一边持续生成含氢气体。专利文件1：日本特开昭61-35375号公报专利文件2：日本专利第4013704号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述各检测方法中，在检测出重整催化剂的性能降低、劣化时，有时析出相当量的碳，在该情况下，有可能虽然检测出性能降低、劣化但是在再生时产生热劣化而使重整催化剂的性能进一步降低。因此，本专利技术的目的在于提供一种内燃机系统，其不检测重整催化剂的性能降低、劣化就能够延长重整催化剂的寿命。用于解决问题的方案用于解决上述问题的本专利技术是一种内燃机系统，具有：内燃机，其在与燃烧室连通的排气路径和吸气路径之间连接有排气循环路径；重整用燃料喷射装置，其向在该排气循环路径中流通的废气中喷射重整用燃料；以及重整器，该重整器中设置有通过该重整用燃料生成含氢气体的重整催化剂，该内燃机系统的特征在于，还设置有：再生时期判定单元，该再生时期判定单元判定是否停止了废气的重整；以及重整催化剂再生单元，该重整催化剂再生单元在由该再生时期判定单元判定为正在停止废气的重整时，通过使含氧气体在排气循环路径中流通来进行重整催化剂的再生。专利技术的效果根据本专利技术，不检测重整催化剂的性能降低、劣化就能够延长重整催化剂的寿命。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式涉及的内燃机系统的结构的说明图。图2是表示该内燃机系统的第一例子涉及的动作的流程图。图3是表示该内燃机系统的第二例子涉及的动作的流程图。图4是表示该内燃机系统的第三例子涉及的动作的流程图。图5是表示该内燃机系统的第四例子涉及的动作的流程图。图6是表示本专利技术的第二实施方式的内燃机系统的结构的说明图。图7是表示该第二实施方式的内燃机系统的第一例子涉及的动作的流程图。图8是表示该第二实施方式的内燃机系统的第二例子涉及的动作的流程图。图9是表示该第二实施方式的内燃机系统的第三例子涉及的动作的流程图。图10是表示该第二实施方式的内燃机系统的第四例子涉及的动作的流程图。图11是表示该第二实施方式的内燃机系统的第五例子涉及的动作的流程图。具体实施方式以下，参照附图说明用于实施本专利技术的方式。图1是表示本专利技术的第一实施方式涉及的内燃机系统的结构的说明图。本专利技术的第一实施方式涉及的内燃机系统A1构成为具有：作为内燃机的四循环发动机10；与该燃烧室11的吸气口11a连接的吸气路径(以下称为“吸气管”)12；与该排气口11b连接的排气路径(以下称为“排气管”)13；连接在这些吸气管12和排气管13之间的排气循环路径(以下称为EGR(ExhaustGasRecirculation：排气再循环)管)30；以及作为本系统的控制中枢的控制器C。在吸气管12上，在其吸气口11a附近配设有主燃料供给装置20，并且在该主燃料供给装置20的吸气方向上游侧配设有用于对朝向燃烧室11的空气量进行增减控制的吸气控制阀18。主燃料供给装置20具有向燃烧室11内或吸气管12内喷射主燃料的功能，与控制器C的输出侧连接，适当地被驱动。在排气管13配设有用于增减废气的流量的排气控制阀19。此外，16是活塞，17是火花塞。EGR管30用于使从上述排气管13排出的废气的一部分分流到吸气管12的管，换一种说法是用于回流循环的管，在该EGR管30上，从废气的流通方向α的上游侧向下游侧顺序地配设有重整用燃料喷射装置33、重整器32、用于冷却废气的EGR冷却器31、用于对废气的流量进行增减调整的EGR阀8以及管开闭阀7。此外，EGR阀8和管开闭阀7与控制器C的输出侧连接，适当地被驱动。重整用燃料喷射装置33具有向朝向重整器32流通的废气中喷射重整用燃料的功能，与控制器C的输出侧连接，适当地被驱动。重整器32内设有通过上述重整用燃料生成含氢气体的重整催化剂，在重整器32中配设有重整催化剂温度传感器S1。重整催化剂温度传感器S1用于检测重整器32的重整催化剂的温度，与控制器C的输入侧连接，能够测定重整催化剂的温度。即，在内燃机系统A1中，使在燃烧室11内进行了化学计量(stoichiometric)燃烧的废气的一部分从排气管13分流到EGR管30，并且对其施加重整用燃料而在重整器32内的重整催化剂上重整得到含氢气体，回流到吸气管12。控制器C由CPU(CentralProcessingUnit：中央处理单元)、接口电路等构成，通过执行需要的程序而具有以下的各功能。内燃机系统A1在规定的重整催化剂的每个再生时期，通过使含氧气体回流到EGR管30而进行重整催化剂的再生，在本实施方式中如下。(1)判定是否成为重整催化剂的规定的再生时期的功能。将该功能称为“再生时期判定单元C1”。在本实施方式中，“规定的再生时期”是“停止了废气重整时”，判定是否停止了废气重整。“停止了废气重整时”是停止了由重整用燃料喷射装置33喷射重整用燃料时。在停止了废气重整时，由于在即将停止废气重整时进行了重整，因此重整催化剂温度多是适合于再生的温度。在很多情况下能够在废气的重整停止的同时供给含氧气体。但是，在重整催化剂温度达到650℃以上的情况下，不能供给含氧气体。当在重整催化剂温度高的状态下供给含氧气体时，在对析出的碳进行氧化除去时，由于伴随着燃烧的温度上升而重整催化剂有可能热劣化。此外，作为“规定的再生时期”，不限于“停止了废气重整时”，也可以是“发动机即将停止时”。“发动机即将停止时”是指节流阀(未图示)恢复的状态，通常活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.09 JP 2011-0518261.一种内燃机系统，具有：内燃机，其在与燃烧室连通的排气路径和吸气路径之间连接有排气循环路径；重整用燃料喷射装置，其向在该排气循环路径中流通的废气中喷射重整用燃料；以及重整器，该重整器中设置有通过该重整用燃料生成含氢气体的重整催化剂，该内燃机系统的特征在于，设置有：再生时期判定单元，该再生时期判定单元判定确定为停止了废气的重整时的规定的再生时期；以及重整催化剂再生单元，该重整催化剂再生单元在由该再生时期判定单元判定为正在停止废气的重整时，通过使含氧气体在排气循环路径中流通来进行重整催化剂的再生，其中，在每次所述再生时期判定单元判定为到达所述规定的再生时期时，进行该重整催化剂的再生。2.根据权利要求1所述的内燃机系统，其特征在于，再生时期判定单元判定是否是内燃机即将停止时，在判定为是内燃机即将停止时，重整催化剂再生单元进行该重整催化剂的再生。3.根据权利要求1或2所述的内燃机系统，其特征在于，再生时期判定单元判定是否是怠速停止，在判定为是怠速停止时，重整催化剂再生单元进行该重整催化剂的再生。4.根据权利要求1或2所述的内燃机系统，其特征在于，再生时期判定单元判定是否开始对在排气循环路径中流通...

【专利技术属性】
技术研发人员：星野真树，和泉隆夫，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：
国别省市：