[发明专利]废气净化系统的控制方法以及废气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种废气净化系统的控制方法以及废气净化系统，该废气净化系统为了净化内燃机的废气，具备废气净化装置及在其上游侧向废气中供给还原剂的还原剂供给单元。

背景技术

对于用于净化柴油机或一部分汽油机等内燃机的废气的废气净化装置，进行了多种研究或提案。其中，使用配置了DPF(柴油机微粒过滤器)或净化NOx(氮氧化物)的NOx净化催化剂的废气净化装置。使用三元催化剂、NOx吸藏还原型催化剂、添加尿素的SCR催化剂(选择性接触催化剂)、NOx直接还原型催化剂等，作为该NOx净化催化剂。

而且，在柴油机的废气净化装置中，氧化催化剂配置在这些DPF或NOx净化催化剂的上游侧。而且，在废气温度低的情况下，通过后喷射或排气管喷射向废气中供给HC等还原剂，并通过氧化催化剂氧化该还原剂，由此使氧化催化剂以及氧化催化剂下游侧的废气升温。通过该升温，将该氧化催化剂保持在活性温度以上，并且促进下游侧的DPF的PM燃烧。而且，将下游侧的NOx净化催化剂保持在活性温度以上。

而且，在SCR催化剂的上游侧配置了氧化催化剂的废气净化装置中，通过该氧化催化剂促进从NO向NO₂的反应。由此，促进与SCR催化剂上的NH₃(氨)的反应。

该氧化催化剂除了废气的升温以外还发挥使CO、HC、NO氧化等作用效果，还具有用于促进下游侧DPF的PM基于NO₂的燃烧、或确保NOx净化催化剂的性能的作用。该氧化催化剂对于其每个用途而选择适当的结构、成分以及载持量。

而且，也可以例如日本特开2004-44515号公报所记载的那样，不设置上游侧的氧化催化剂，而使PDF载持NOx吸藏还原型催化剂。在该系统中，在废气温度低的情况下，通过后喷射或排气管喷射向废气中供给HC等还原剂。通过NOx吸藏还原型催化剂氧化该还原剂，由此将带催化剂的DPF升温，而促进DPF的PM燃烧。

而且，将废气净化装置所载持的氧化催化剂等催化剂的活性化温度作为参考值，来控制这些装置中的还原剂供给。即，在流入该催化剂的废气温度或者催化剂温度，为活性化温度以下时停止还原剂的供给，在成为超过活性化温度的状态时开始还原剂的供给。

但是，在现有技术中，该还原剂的供给时期或供给量，仅被掌握为氧化催化剂等催化剂的温度或废气温度的函数，而与对还原剂的氧化产生较大影响的废气中的氧浓度、CO浓度、HC浓度无关。因此，不能在适当时期供给适当量的还原剂。结果，存在的问题为，不能使催化剂的升温性能充分发挥，或者供给多余量的还原剂导致的燃料消耗率的恶化或产生废气成分恶化。

另一方面，也提出了在供给还原剂时考虑废气中的氧浓度的排气净化装置。例如日本特开2002-195074号公报所记载的那样，提出了一种发动机的排气净化装置，通过后喷射向废气中供给由HC等构成的还原剂，使该还原剂和NOx在NOx净化催化剂装置中反应而净化NOx。在该装置中，根据催化剂温度等来判断NOx净化催化剂是否处于活性状态。根据该判断结果来改变后喷射的喷射量以及喷射时期，在不活性状态时减少向废气中的NOx释放量。而且，在活性状态时设定后喷射的喷射量以及喷射时期，以便充分确保供给到NOx净化催化剂的还原剂量。由此，能够有效地抑制向大气中释放NOx，而净化废气。

而且，例如日本特开平10-252544号公报所记载的那样，提出一种内燃机的排气净化装置。在该装置中，在通过后喷射向废气中供给HC的情况下，根据废气中的氧浓度，推测实际向废气中供给的HC供给量。控制后喷射，以使实际的HC供给量与该应供给的HC供给量的目标值一致。

但是，在这些排气净化装置中，没有提到氧浓度和催化剂的活性温度特性(起燃特性)的关系，只是单纯地为了推测实际向废气中供给的HC供给量而使用氧浓度。

专利文献1：日本特开2004-44515号公报

专利文献2：日本特开2002-195074号公报

专利文献3：日本特开平10-252544号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的是提供一种废气净化系统的控制方法以及废气净化系统，该废气净化系统为了净化内燃机的废气，具有废气净化装置及在其上游侧向废气中供给还原剂的还原剂供给单元，在该废气净化系统中，可使还原剂的供给时期以及供给量适当化，而实现降低燃料消耗率的恶化，和抑制向大气中流出的废气成分的恶化。