廢氣淨化裝置及廢氣淨化裝置的控制方法

2024-02-05 11:06:15

專利名稱：廢氣淨化裝置及廢氣淨化裝置的控制方法
技術領域：
本發明涉及具有設在內燃機的排氣通路中的廢氣處理裝置和設在廢氣處理裝置的下遊側的NOx傳感器的廢氣浄化裝置、以及該廢氣浄化裝置的控制方法。
背景技術：
預測在從柴油發動機等的內燃機排出的廢氣中含有的NOx值(以下，稱作發動機出ロ NOx值)在具有LNT吸留還原型催化劑或SCR選擇還原型催化劑等的NOx催化劑的廢氣處理裝置的控制中是重要的因素之一。發動機出ロ NOx值因發動機的運轉狀態及催化劑劣化等的各種原因而惡化，所以在各國的認證試驗中也考慮這些原因，並通過對初始廢氣值乘以劣化係數來審查。為了高精度地測量該發動機出ロ NOx值，也可以考慮將NOx傳感器設在廢氣處理裝置的上遊側而直接檢測，但從成本及耐久方面、OBD (故障診斷)用途的必要性的觀點及限制來看，NOx傳感器優選的是設在廢氣處理裝置的下遊側。 在這樣將NOx傳感器設在廢氣處理裝置的下遊側而檢測廢氣中的NOx值的情況下，檢測通過廢氣處理裝置後的廢氣中的NOx值(以下，稱作催化劑出ロ NOx值)來預測。例如，在專利文獻I中，作為這種廢氣淨化系統，公開了具備基於設在廢氣處理裝置的上遊側和下遊側的NOx傳感器的檢測值，診斷NOx吸留催化劑的劣化程度的診斷功能的廢氣淨化系統。專利文獻I :日本特開2000 — 18023號公報在具有LNT吸留還原型催化劑或SCR選擇還原型催化劑等的廢氣處理裝置中，在這些NOx催化劑的NOx淨化能力發揮功能的狀態(在LNT吸留還原型催化劑中吸留有NOx，在SCR選擇還原型催化劑中NOx被NH3還原的狀態)下，發動機出ロ NOx值呈現比催化劑出ロ NOx值大的值。因而，在將NOx傳感器設在廢氣處理裝置的下遊側的情況下，需要在NOx催化劑的NOx淨化能力不發揮功能的狀態下檢測催化劑出ロ NOx值來預測發動機出ロ NOx值。但是，NOx催化劑的NOx浄化能力不發揮功能的狀態有限，如果想要故意創造出該狀態，則導致Ki值(將通過PM再生等而廢氣惡化的比例反映到催化劑的劣化係數中的值)的惡化，所以條件的選定變得困難。例如，作為故意創造出NOx催化劑的淨化能力不發揮功能的狀態的情況，可以考慮在LNT吸留還原型催化劑中不進行富NOx還原、或在SCR選擇還原型催化劑中不進行尿素水噴射而不進行NH3選擇NOx還原的方法。但是，故意地創造出這樣的狀態成為使Ki值惡化的原因，所以並不優選。另ー方面，在廢氣溫度的低溫時NOx催化劑的NOx浄化能力也不發揮功能，但這樣的條件僅限於發動機剛起動後或怠速運轉中等的低負荷吋。在發動機剛起動後，由於EGR及燃料噴射定時與通常運轉時不同，所以即使在這樣的狀態下預測發動機出口 NOx值也沒有實際效果。此外，在怠速運轉時，由於發動機出口 NOx值本身較低，所以即使在這樣的狀態下預測發動機出ロ NOx值，誤差因素也變大，所以並不優選。

發明內容
本發明是鑑於這樣的問題而做出的，目的是提供一種能夠以簡單的結構，使用設在廢氣處理裝置的下遊側的NOx傳感器，並且不使Ki值(將由於PM再生等而廢氣惡化的比例反映到催化劑的劣化係數中的值)惡化、有效地測量發動機出ロ NOx值的廢氣浄化裝置及其控制方法。為了達到上述目的，本發明的廢氣浄化裝置，具有設在內燃機的排氣通路中的廢氣處理裝置；設在上述廢氣處理裝置的上遊側的排氣通路內，向上述廢氣處理裝置供給燃料的排氣管內燃料噴射機構；設在上述廢氣處理裝置的下遊側的NOx檢測機構；和基於上述內燃機的運轉狀態控制上述內燃機的燃燒的控制部，其特徵在於，上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，從上述排氣管內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料，並將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出ロ的NOx值存儲。此外，也可以是，上述廢氣處理裝置具備檢測上述廢氣處理裝置內的溫度的溫度檢測機構；上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，在從上述排氣管 內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料後，在經過一定時間，且上述溫度檢測機構的溫度檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下，且上述NOx檢測機構的檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下的情況下，將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出ロ的NOx值存儲。此外，也可以是，上述控制部具有表示相對於如下NOx值進行噴射的燃料噴射量的映象，該NOx值是根據上述內燃機的運轉狀態而生成的值；基於上述映象的NOx值與作為上述內燃機出ロ的NOx值存儲的NOx檢測機構的檢測值的差，將上述映象的NOx值修正。此外，也可以是，上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、LNT吸留還原型催化劑和DPF。此外，也可以是，上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、SCR選擇還原型催化劑、和DPF,並且在上述SCR選擇還原型催化劑的上遊側，設有供給作為還原劑的尿素水的還原劑噴射機構。此外，為了達到上述目的，本發明的廢氣浄化裝置的控制方法中，該廢氣浄化裝置具有設在內燃機的排氣通路中的廢氣處理裝置；設在上述廢氣處理裝置的上遊側的排氣通路內，向上述廢氣處理裝置供給燃料的排氣管內燃料噴射機構；設在上述廢氣處理裝置的下遊側的NOx檢測機構；和基於上述內燃機的運轉狀態控制上述內燃機的燃燒的控制部，上述廢氣浄化裝置的控制方法的特徵在於，上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，從上述排氣管內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料，並將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出ロ的NOx值存儲。此外，也可以是，上述廢氣處理裝置具備檢測上述廢氣處理裝置內的溫度的溫度檢測機構；上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，在從上述排氣管內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料後，在經過一定時間，且上述溫度檢測機構的溫度檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下，且上述NOx檢測機構的檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下的情況下，將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出ロ的NOx值存儲。此外，也可以是，上述控制部具有表示相對於如下NOx值進行噴射的燃料噴射量的映象，該NOx值是根據上述內燃機的運轉狀態而生成的值；基於上述映象的NOx值與作為上述內燃機出ロ的NOx值存儲的NOx檢測機構的檢測值的差，將上述映象的NOx值修正。此外，也可以是，上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、LNT吸留還原型催化劑和DPF。此外，也可以是，上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、SCR選擇還原型催化劑、和DPF,並且在上述SCR選擇還原型催化劑的上遊側，設有供給作為還原劑的尿素水的還原劑噴射機構。根據本發明的廢氣浄化裝置及其控制方法，能夠以簡單的結構，使用設在廢氣處理裝置的下遊側的NOx傳感器，並且不使Ki值(將由於PM再生等而廢氣惡化的比例反映到催化劑的劣化係數中的值)惡化，有效地測量發動機出ロ NOx值。


圖I是有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置的概略圖。圖2是表示有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置的控制ECU的塊圖。圖3是表示有關本發明的ー實施方式的發動機的運轉狀態(Ne，Q)和NOx值的映象。圖4是表示有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置的控制的流程圖。圖5是表示在有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置中，實施PM強制再生控制的情況下的催化劑出ロ NOx值的隨時間的變化的圖。圖6是表示在有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置中，不實施PM強制再生控制的情況下的催化劑出口 NOx值的隨時間的變化的圖。圖7是表示有關另ー實施方式的廢氣處理裝置的結構的塊圖。
具體實施例方式以下，通過附圖對有關本發明的ー實施方式進行說明。圖I 圖6是說明有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置的圖。對於相同的零件賦予相同的標號，它們的名稱及功能也相同。因而，不重複關於它們的詳細的說明如圖I所示，在柴油發動機(內燃機)10中，設有吸氣歧管IOb和排氣歧管10a。此夕卜，在該吸氣歧管IOb上，連接著通過柴油發動機10內的吸氣閥(未圖示)的開閥而導入新氣(吸入空氣)的吸氣通路14，在排氣歧管IOa上，連接著通過排氣閥(未圖示)的開閥而將廢氣導出的排氣通路11。在吸氣通路14的上遊側，夾裝著吸氣風門18、中間冷卻器17、增壓器12、空氣品質流量傳感器16，還在吸氣通路14的前端上設有空氣過濾器15。此外，吸氣歧管IOb與排氣歧管IOa通過EGR通路19連通，在該EGR通路19中，設有EGR冷卻器20和EGR閥21。在排氣通路11的下遊側，設有後述詳細情況的廢氣處理裝置30，在其上遊側，設有用來進行燃料(HC)的直接噴射的排氣管內燃料噴射裝置(排氣管內燃料噴射機構)24。即，構成為，當進行構成廢氣處理裝置30的DOC(氧化催化劑)31的溫度上升控制、或使LNT吸留還原型催化劑32的NOx吸留能力恢復的強制再生控制、或將捕集在DPF (柴油顆粒物過濾器)33上的粒子狀物質(以下，稱作PM)強制地燃燒除去的PM強制再生控制等時，通過該排氣管內燃料噴射裝置24對排氣通路11直接噴射未燃燒的燃料(HC)而向下遊側的廢氣處理裝置30供給燃料。廢氣處理裝置30如圖I所示，從上遊側起依次具備D0C31、LNT吸留還原型催化劑32、和DPF33而構成。此外，在該廢氣處理裝置30中，為了測量構成廢氣處理裝置30的催化劑及過濾器31、32、33的溫度，在D0C31的上遊側設有第I溫度傳感器21，在D0C31與LNT吸留還原型催化劑32之間設有第2溫度傳感器(溫度檢測機構)22，在LNT吸留還原型催化劑32與DPF33之間設有第3溫度傳感器23。此外，在DPF33的下遊側的排氣通路11中，設有用來檢測通過廢氣處理裝置30後的廢氣中的NOx值(催化劑出ロ NOx值)的NOx傳感器(NOx檢測機構)13。另外，這裡所謂NOx值，是對每單位時間的廢氣流量乘以NOx濃度值而得到的值。D0C31是公知的構造，在堇青石蜂窩構造體等的陶瓷製擔載體的表面上擔載氧化催化劑而構成。該D0C31如果在廢氣中有作為未燃燒燃料的HC (碳化氫)或CO (—氧化碳)等則將其氧化，用通過氧化產生的熱將廢氣升溫，將下遊側的LNT吸留還原型催化劑32及 DPF33升溫。LNT吸留還原型催化劑32是公知的構造，當廢氣的空燃比為稀空燃比時將廢氣中的NOx吸留，而當廢氣的空燃比為富空燃比時將NOx釋放，用廢氣中的CO、HC、H2等將NOx還原。此外，LNT吸留還原型催化劑32構成為，通過後述的控制E⑶(控制部)40，在LNT吸留還原型催化劑32的NOx吸留能力為飽和狀態的情況下進行強制再生。更詳細地講，在控制ECU40中，預先存儲有圖3所示那樣的，以轉速Ne和燃料噴射量(或負荷)Q為參數的表示由柴油發動機10生成的NOx值(以下，稱作映象NOx值)的映象，基於該映象，將對應於柴油發動機10的運轉狀態(Ne，Q)的到目前為止的NOx吸留量累計。控制E⑶40構成為，在該NOx吸留量的累積值為規定值以上的情況下，判斷為LNT吸留還原型催化劑32的NOx吸留能力處於飽和狀態，輸出使排氣管內燃料噴射裝置24噴射適量的燃料(HC)的控制信號，執行LNT吸留還原型催化劑32的強制再生控制。DPF33是公知的構造，在過濾器上捕集廢氣中的PM，並且當PM捕集量成為規定值以上時，將積存在過濾器上的PM燃燒除去。更具體地講，構成為，當通過後述的控制ECU40的PM強制再生控制部42從排氣管內燃料噴射裝置24對排氣通路11直接噴射未燃燒的燃料(HC)吋，將D0C31升溫，並且通過升溫後的廢氣將積存的PM燃燒。該PM強制再生控制時的排氣管內燃料噴射裝置24的噴射量由控制ECU40控制，以使第3溫度傳感器23的測量溫度(DPF33的溫度)包含在PM強制燃燒溫度(550°C 600°C)的範圍中。另外，當DPF33的溫度成為550°C以上時，將上遊側的LNT吸留還原型催化劑32的溫度也同樣升溫到550°C以上，但在該550°C以上的溫度區域中，成為LNT吸留還原型催化劑32的NOx吸留能力不發揮功能的狀態。即，廢氣處理裝置30的上遊側的NOx值(發動機出ロ NOx值)與廢氣處理裝置30的下遊側的NOx值(催化劑出ロ NOx值)大致相同。接著，使用圖I、圖2，對有關本發明的ー實施方式的控制ECU40進行說明。有關本實施方式的控制ECU40是進行柴油發動機10的噴射控制及燃料噴射時期控制等的基本控制的，由公知的CPU及ROM等構成。此外，控制ECU40如圖2所示，作為一部分的功能要素而具有PM捕集量判斷部41、PM強制再生控制部42、穩定狀態判斷部43、發動機NOx值存儲部44、和映象修正部45。另外，這些各功能要素在本實施方式中包含在作為一體的硬體的控制ECU40中，但也可以將它們的某一部分設在分體的硬體中。PM捕集量判斷部41推測捕集在DPF33上的PM捕集量，判斷該推測出的PM捕集量是否超過容許值。更具體地講，在DPF33的上遊部和下遊部，分別設有未圖示的壓カ傳感器，構成為，基於這兩個壓カ傳感器的壓カ差進行判斷。如果該壓力差成為規定值以上，則PM捕集量判斷部41判斷為捕集在DPF33上的PM捕集量超過了容許值。PM強制再生控制部42在由上述PM捕集量判斷部41判斷為PM捕集量超過了DPF33的容許值的情況下，執行將捕集到的PM燃燒除去的PM強制再生控制。更詳細地講，對PM強制再生控制部42輸出第3溫度傳感器23的測量溫度。PM強制再生控制部42通過公知的反饋控制從排氣管內燃料噴射裝置24噴射適量的燃料而使D0C31升溫，以使該測量溫度成為550°C 600°C的範圍中。穩定狀態判斷部43在由上述PM強制再生控制部42開始PM強制再生控制起經過了一定時間(例如3分鐘 4分鐘)時，判斷LNT吸留還原型催化劑32是否處於穩定狀態。更詳細地講，對於穩定狀態判斷部43輸出第2溫度傳感器22的測量溫度。如果該測量溫 度的變化量持續一定時間是規定值以下，則穩定狀態判斷部43判斷為LNT吸留還原型催化劑32的催化劑溫度處於穩定狀態。此外，對於穩定狀態判斷部43輸出NOx傳感器13的檢測值。如果該檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下，則穩定狀態判斷部43判斷為處於LNT吸留還原型催化劑32的NOx吸留能力幾乎不發揮功能的NOx流出值穩定狀態。即，穩定狀態判斷部43在從PM強制再生控制起經過一定時間，LNT吸留還原型催化劑32的催化劑溫度穩定，並且LNT吸留還原型催化劑32的NOx流出值穩定的情況下，判斷LNT吸留還原型催化劑32處於穩定狀態。發動機NOx值存儲部44在開始PM強制再生控制後、由穩定狀態判斷部43判斷LNT吸留還原型催化劑32處於穩定狀態的情況下，將由NOx傳感器13檢測到的催化劑出ロNOx值a i作為由柴油發動機10生成的發動機出ロ NOx值存儲。映象修正部45基於在催化劑出ロ NOx值a i被作為發動機出ロ NOx值存儲時檢測到的發動機旋轉傳感器25的輸出值(轉速)Ne及加速器開度傳感器(未圖示)的輸出值(燃料噴射量)Q，從映象(圖3)中讀取與柴油發動機10的運轉狀態對應的映象NOx值(初始值)α。。並且，映象修正部45構成為，計算映象NOx值(初始值)a ^與催化劑出ロ NOx值a i的差(學習值)β，並基於對應於該差(學習值)β的修正量(FF值)將映象(圖3)修正。具體而言，如果從映象NOx值(初始值)α 0減去催化劑出ロ NOx值a i得到的差(學習值)β是負的值(負)，則將從映象NOx值(初始值)Citl減去差β (學習值)後的值作為修正量(FF值)。此外，如果從映象NOx值(初始值)a ^減去催化劑出口 NOx值Ci1得到的差(學習值)β是正的值(正)，則將對映象NOx值(初始值)α 0加上差(學習值)β後的值作為修正量(FF值)。另外，映象(圖3)的修正也可以僅在差(學習值)β的絕對值是預先設定的閾值以上的情況下進行。此外，也可以每當進行PM強制再生控制就僅對映象(圖3)的一點進行修正，也可以基於修正後的點將映象(圖3)的整體改寫。有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置10如以上那樣構成，所以例如按照圖4所示的流程圖進行以下這樣的控制。首先，在步驟(以下，將步驟單記作S)100中，PM捕集量判斷部41基於壓カ傳感器(未圖示)的壓カ差，推測捕集在DPF33上的PM捕集量，判斷該推測出的PM捕集量是否超過容許值。在壓カ差較大的情況下，即在PM捕集量超過容許值的情況下，向SllO前進。另ー方面，在壓カ差較小的情況下，即在PM捕集量未超過容許值的情況下，將本控制返回。在SllO中，PM強制再生控制部42為了將捕集在DPF33上的PM燃燒除去，從排氣管內燃料噴射裝置24噴射燃料，執行PM強制再生控制。在S1 20中，由穩定狀態判斷部43判斷是否從在上述SllO中開始PM強制再生控制起經過了一定時間(例如3分鐘 4分鐘)。如果經過了一定時間，則向S130前迸。在S130中，由穩定狀態判斷部43將第2溫度傳感器22的測量溫度讀入，判斷該測量溫度(LNT吸留還原型催化劑32的入口部溫度)的變化量是否持續一定時間是規定值以下。如果測量溫度的變化量持續一定時間是規定值以下，則判斷為LNT吸留還原型催化劑32的催化劑溫度處於穩定狀態，向S140前進。在S140中，由穩定狀態判斷部43將NOx傳感器13的檢測值讀入，判斷該檢測值的變化量是否持續一定時間是規定值以下。如果檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下，則判斷為LNT吸留還原型催化劑32的NOx吸留能力是幾乎不發揮功能的NOx流出值穩定狀態，向S150前進。在S150中，發動機NOx值存儲部44將由NOx傳感器13檢測到的催化劑出ロ NOx值α !作為發動機出ロ NOx值存儲，向S160前進。在S160中，由映象修正部45計算在S150中存儲的催化劑出ロ NOx值a i與基於存儲該催化劑出ロ顯乂值a i時的運轉狀態(輸出值Ne、Q)從映象(圖3)讀取的映象NOx值(初始值)的差(學習值)β，並判斷該差β的絕對值是否是預先決定的閾值以上。在差(學習值)β的絕對值是閾值以上的情況下，為了將映象(圖3)修正而向S170前迸。另一方面，在差β的絕對值比閾值小的情況下，判斷為不需要映象(圖3)的修正，將本控制返回。在S170中，由映象修正部45根據在上述S160中計算出的差(學習值)β執行映象(圖3)的修正。如果差(學習值)β是負的值，則基於從映象NOx值(初始值)％減去差(學習值)β後的修正量(FF值)將映象(圖3)修正。另ー方面，如果差(學習值)β是正的值，則基於對映象NOx值(初始值)α。加上差(學習值)β後的修正量(FF值)將映象(圖3)修正。然後，在S180中，確認PM強制再生控制已結束，將本控制返回。通過上述那樣的結構及控制，根據有關本發明的ー實施方式的廢氣浄化裝置I及其控制方法，起到以下這樣的作用效果。在由PM強制再生控制部42開始PM強制再生控制，並且由穩定狀態判斷部43判斷LNT吸留還原型催化劑32為穩定狀態的情況下，將由設在廢氣處理裝置30的下遊側的NOx傳感器13檢測的催化劑出ロ NOx值a i作為由柴油發動機10生成的發動機出ロ NOx值存儲到發動機NOx值存儲部44中。因而，不需要為了測量發動機出ロ NOx值而故意地創造出NOx淨化能力不發揮功能的狀態(不進行LNT吸留還原型催化劑32的富NOx還原等)，能夠在有效地利用DPF33的PM強制再生時的同時、用設在廢氣處理裝置30的下遊側的NOx傳感器13測量發動機出ロNOx值，所以能夠不導致Ki值的惡化而高精度地測量發動機出ロ NOx值。這裡，在有關本實施方式的廢氣浄化裝置I中，作為實施PM強制再生控制的情況與不實施的情況的比較例，將催化劑出ロ NOx值成為與發動機出ロ NOx值大致相等之前的隨時間的變化表不在圖5及圖6中。圖5表不實施了 PM強制再生控制的情況，圖6表不沒有實施PM強制再生控制的情況。如圖6所示，在沒有實施PM強制再生控制的情況下，到催化劑出ロ NOx值a i飽和為止花費約10分鐘，進而，即使是該飽和了的狀態下，發動機出ロNOx值與催化劑出ロ NOx值a i間也發生差異。另ー方面，在實施了 PM強制再生控制的情況下，如圖5所 示，催化劑出ロ勵1值a i用約3分鐘飽和，進而，根據在該飽和的狀態下，發動機出ロ NOx值與催化劑出ロ NOx值a i呈現大致相等的值，由此也可知本發明的效果。此外，將存儲在控制ECU40中的映象(圖3)根據作為發動機出ロ NOx值存儲在發動機NOx值存儲部44中的催化劑出ロ NOx值a i、與基於存儲該催化劑出ロ NOx值a i時的柴油發動機10的運轉狀態從映象(圖3)讀取的映象NOx值(初始值)的差(學習值)β進行適當修正。然後，基於該修正後的映象，進行通過控制ECU40的柴油發動機10的噴射控制及燃料噴射時期控制等的基本控制、以及LNT吸留還原型催化劑32的強制再生控制
坐寸ο因而，能夠有效地抑制由柴油發動機10生成、從廢氣處理裝置30流出的廢氣中的NOx值受到催化劑劣化等的影響而惡化。另外，本發明並不限定於上述實施方式，在不脫離本發明的主g的範圍內能夠適當變形而實施。例如，在上述實施方式中，以在廢氣處理裝置30中包含LNT吸留還原型催化劑32的方案而進行了說明，但如圖7所示，也可以代替該LNT吸留還原型催化劑32而配置SCR選擇還原型催化劑34。在此情況下，只要在比廢氣處理裝置30靠上遊側設置氨類溶液噴射裝置(未圖示)，使廢氣中的NOx與氨有選擇地反應而將NOx淨化就可以。此外，在本實施方式中，假設在DPF33上沒有擔載氧化催化劑而進行了說明，但也可以採用在該DPF33上擔載有氧化催化劑的結構。此外，在本實施方式中，假設構成廢氣處理裝置30的催化劑及過濾器31、32、33從上遊側起以D0C31、LNT吸留還原型催化劑32、DPF33的順序設置而進行了說明，但並不一定需要以該順序配置，也可以適當替換該順序而配置。標號說明I廢氣浄化裝置10柴油發動機(內燃機)11排氣通路13 NOx傳感器(NOx檢測機構)22第2溫度傳感器(溫度檢測機構)24排氣管內燃料噴射裝置(排氣管內燃料噴射機構)30廢氣處理裝置31 DOC (氧化催化劑)32 LNT吸留還原型催化劑33 DPF34 SCR選擇還原型催化劑40控制ECU (控制部)
權利要求
1.一種廢氣淨化裝置，具有設在內燃機的排氣通路中的廢氣處理裝置；設在上述廢氣處理裝置的上遊側的排氣通路內，向上述廢氣處理裝置供給燃料的排氣管內燃料噴射機構；設在上述廢氣處理裝置的下遊側的NOx檢測機構；和基於上述內燃機的運轉狀態控制上述內燃機的燃燒的控制部，其特徵在於， 上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，從上述排氣管內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料，並將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出口的NOx值存儲。
2.如權利要求I所述的廢氣淨化裝置，其特徵在於， 上述廢氣處理裝置具備檢測上述廢氣處理裝置內的溫度的溫度檢測機構； 上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，在從上述排氣管內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料後，在經過一定時間，且上述溫度檢測機構的溫度檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下，且上述NOx檢測機構的檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下的情況下，將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出口的NOx值存儲。
3.如權利要求I或2所述的廢氣淨化裝置，其特徵在於， 上述控制部具有表示相對於如下NOx值進行噴射的燃料噴射量的映象，該NOx值是根據上述內燃機的運轉狀態而生成的值； 基於上述映象的NOx值與作為上述內燃機出口的NOx值存儲的NOx檢測機構的檢測值的差，將上述映象的NOx值修正。
4.如權利要求I 3中任一項所述的廢氣淨化裝置，其特徵在於， 上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、LNT吸留還原型催化劑和DPF。
5.如權利要求I 3中任一項所述的廢氣淨化裝置，其特徵在於， 上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、SCR選擇還原型催化劑、和DPF，並且在上述SCR選擇還原型催化劑的上遊側，設有供給作為還原劑的尿素水的還原劑噴射機構。
6.一種廢氣淨化裝置的控制方法，該廢氣淨化裝置具有設在內燃機的排氣通路中的廢氣處理裝置；設在上述廢氣處理裝置的上遊側的排氣通路內，向上述廢氣處理裝置供給燃料的排氣管內燃料噴射機構；設在上述廢氣處理裝置的下遊側的NOx檢測機構；和基於上述內燃機的運轉狀態控制上述內燃機的燃燒的控制部，上述廢氣淨化裝置的控制方法的特徵在於， 上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，從上述排氣管內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料，並將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出口的NOx值存儲。
7.如權利要求6所述的廢氣淨化裝置的控制方法，其特徵在於， 上述廢氣處理裝置具備檢測上述廢氣處理裝置內的溫度的溫度檢測機構； 上述控制部為了將捕集在上述廢氣處理裝置上的PM燃燒除去，在從上述排氣管內燃料噴射機構向上述廢氣處理裝置供給燃料後，在經過一定時間，且上述溫度檢測機構的溫度檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下，且上述NOx檢測機構的檢測值的變化量持續一定時間是規定值以下的情況下，將上述NOx檢測機構的檢測值作為上述內燃機出口的NOx值存儲。
8.如權利要求6或7所述的廢氣淨化裝置的控制方法，其特徵在於， 上述控制部具有表示相對於如下NOx值進行噴射的燃料噴射量的映象，該NOx值是根據上述內燃機的運轉狀態而生成的值； 基於上述映象的NOx值與作為上述內燃機出口的NOx值存儲的NOx檢測機構的檢測值的差，將上述映象的NOx值修正。
9.如權利要求6 8中任一項所述的廢氣淨化裝置的控制方法，其特徵在於， 上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、LNT吸留還原型催化劑和DPF。
10.如權利要求6 8中任一項所述的廢氣淨化裝置的控制方法，其特徵在於， 上述廢氣處理裝置具有氧化催化劑、SCR選擇還原型催化劑、和DPF，並且在上述SCR選擇還原型催化劑的上遊側，設有供給作為還原劑的尿素水的還原劑噴射機構。
全文摘要
一種廢氣淨化裝置及其控制方法，以簡單的結構，不使Ki值惡化，而有效地測量發動機出口的NOx值。在具有設在內燃機(10)的排氣通路(11)中的廢氣處理裝置(30)；設在廢氣處理裝置(30)的上遊側，向廢氣處理裝置(30)供給燃料的排氣管內燃料噴射裝置(24)；設在廢氣處理裝置(30)的下遊側的NOx傳感器(13)；和基於內燃機(10)的運轉狀態控制內燃機(10)的燃燒的控制部(40)的廢氣淨化裝置(1)中，控制部(40)為了將捕集在廢氣處理裝置(30)上的PM燃燒除去，從排氣管內燃料噴射裝置(24)向廢氣處理裝置(30)供給燃料，並且將NOx傳感器(13)的檢測值作為內燃機(10)出口的NOx值存儲。
文檔編號F01N3/08GK102844538SQ20118001910
公開日2012年12月26日 申請日期2011年4月13日 優先權日2010年4月15日
發明者長岡大治, 中田輝男, 遊座裕之 申請人:五十鈴自動車株式會社