[发明专利]发动机用排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于净化发动机的排气的排气净化装置，特别地，涉及具有氨选择还原型NOx催化剂的排气净化装置，前述氨选择还原型NOx催化剂以由向排气中供给的尿素水生成的氨作为还原剂，还原排气中的NOx。

背景技术

目前已知一种排气净化装置，其用于去除发动机排气中含有的污染物质之一即NOx(氮氧化物)而净化排气。在这种排气净化装置中，在发动机的排气通路中配置氨选择还原型NOx催化剂(以下简称SCR催化剂)。向SCR催化剂供给氨作为还原剂，通过使用这种氨还原NOx，排气被净化。

在这种排气净化装置中，为了将氨向SCR催化剂供给，通常向排气中供给与氨相比处理更容易的尿素水，使用尿素水喷射器等，向排气中喷射尿素水。由尿素水喷射器向排气中供给的雾状的尿素水，利用排气的热量加水分解，其结果，将生成的氨向SCR催化剂供给。向SCR催化剂供给的氨被SCR催化剂吸附，通过由SCR催化剂促进氨与排气中的NOx间的脱硝反应而将NOx还原，净化排气。

此时，由尿素水喷射器喷射的雾状的尿素水的一部分，通过与排气通路的内壁面等碰撞而液化，会附着在排气通路或尿素水喷射器等上。这样附着的尿素水，会因其水份气化而成为尿素结晶等固态物(以下统称为尿素固态物)，堆积在排气通路的内壁面或尿素水喷射器上。另外，因附着的尿素水的水分气化时的气化潜热，在附着尿素水的部分上会出现冷点。因此，附着尿素水的部分及其周围，成为雾状的尿素水成为更加容易液化并附着的状态，其结果，促进尿素固态物的生成。

如果这样持续尿素固态物的堆积，则不仅排气通路中的排气流动阻力增大或排气通路闭塞，还可能出现导致尿素水喷射器的动作不良的问题。为了解决这些问题，根据日本国特开2005-273503号公报(以下简称专利文献1)提出一种排气净化装置，其由尿素水喷射器间歇地进行尿素水喷射，去除堆积在尿素水喷射器上的尿素水固态物。在专利文献1的排气净化装置中，通过由尿素水喷射器间歇地进行尿素水的喷射，可以使堆积在尿素水喷射器上的尿素固态物熔融或将其吹散，将其从尿素水喷射器上去除。

但是，在专利文献1的排气净化装置中，在SCR催化剂的温度低于活化温度的情况下，即不需要向SCR催化剂进行氨的供给的情况下，由上述间歇喷射进行尿素固态物的去除。因此，在尿素固态物的去除中使用的尿素水，对于由SCR催化剂进行的排气的净化不起作用，存在过量消耗尿素水的问题。

另外，在专利文献1的排气净化装置中，可以通过尿素水的喷射去除堆积在尿素水喷射器上的尿素固态物，但无法去除堆积在排气通路内的尿素固态物。而且，还会产生为了去除尿素固态物而喷射的尿素水液化并附着在排气通路内的壁面上，促进排气通路内的壁面上的尿素固态物的堆积的问题。

发明内容

本发明是为了解决这些问题而提出的，其目的在于提供一种排气净化装置，其可以高效地向排气中供给尿素水，同时良好地抑制排气通路内或尿素水喷射器上的尿素结晶等固态物的堆积。

为了实现上述目的，本发明的发动机用排气净化装置具有：氨选择还原型NOx催化剂，其配置在发动机的排气通路中，以氨作为还原剂选择还原排气中的NOx；尿素水供给单元，其向上述氨选择还原型NOx催化剂的上游侧的排气中供给尿素水；以及控制单元，其在为了向上述氨选择还原型NOx催化剂供给氨而由上述尿素水供给单元供给尿素水时，控制上述尿素水供给单元，以按照规定的供给持续时间及供给中止时间间歇地供给尿素水，其中，在由上述尿素水供给单元供给尿素水时，上述控制单元以规定的下限值作为初始值，在每个规定的周期，加上与由尿素水生成固态物的生成量对应的增加值，同时，减去与上述固态物的消失量对应的减小值，从而计算第1判定值，如果上述第1判定值增大而达到规定的上限值，则判断已经过了上述供给持续时间，可以停止由上述尿素水供给单元进行的尿素水的供给，当暂时停止由上述尿素水供给单元进行的尿素水供给时，上述控制单元通过以上述上限值作为初始值，在每个上述规定周期减去上述减小值，从而计算第2判定值，如果上述第2判定值减小而达到上述下限值，则判断已经过了上述供给中止时间，可以开始由上述尿素水供给单元进行的尿素水的供给。

根据这样构成的排气净化装置，当为了向氨选择还原型NOx催化剂供给氨而由尿素水供给单元供给尿素水时，以规定的供给持续时间及供给中止时间，间歇地由尿素水供给单元向氨选择还原型NOx催化剂的上游侧的排气中供给尿素水。