[发明专利]NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种NOx净化系统的控制方法及NOx净化系统，所述NOx 净化系统通过上游侧的贫NOx催化剂(lean NOx catalyst，也称稀燃NOx 催化剂)或三元催化剂产生氨，并使产生的氨吸附于下游侧的选择还原型 催化剂中，将排放气体中的NOx还原净化，通过所述NOx净化系统，可 以适当地产生氨。

背景技术

在具备柴油发动机用的选择还原型催化剂(SCR催化剂)的排放气体 净化系统中，配置了排放气体装置，所述排放气体装置在排放气体通路中 从上游侧开始依次具备选择还原型催化剂和氧化催化剂(DOC)。从相比该 排放气体装置配置在更上游侧的氨系溶液喷射装置向选择还原型催化剂供 给尿素水等产生氨的氨系溶液W，从而使排放气体中的NOx与氨选择性反 应来净化NOx。

在这些具备选择还原型催化剂的排放气体净化系统中，向排放气体通 路中供给无害的尿素水，在催化剂上进行热分解以生成氨。在选择还原型 催化剂中，利用该氨来选择性还原排放气体中的NOx。

然而，在这些供给尿素的NOx净化系统中，供给尿素来作为氨产生源。 因此，在普及这些NOx净化系统时，需要大量供给尿素，现状中在基础设 施方面存在问题。

因此，例如像日本特开2004-211679号公报和日本特开2001-140630 号公报中所记载的那样提出了一种内燃机用NOx后处理装置及方法，所述 内燃机用NOx后处理装置在选择还原型催化剂的上游侧配置了NOx吸附 体(稀薄NOx阱：LNT)或者氨生成催化剂，为了NOx吸附体的再生等， 使在排放气体成为高温富(rich)状态时产生的氨吸附于选择还原型催化剂 中，并利用该吸附的氨将高温富状态结束后的通常运转中的排放气体中的 NOx还原。

该氨是排放气体中的NOx、以及在贫NOx催化剂的一种即NOx吸留 还原型催化剂等中吸留的NOx、与排放气体中的水(H₂O)、由烃(HC) 热分解而生成的氢(H)在低氧(O₂)的还原状态下反应而产生的。

然而，在这样的NOx净化系统中，对于氨的生成，如果不确认生成条 件，以进行定量控制来稳定地供给氨，则变为氨过多，氨排放到大气中， 或者变为氨不足，NOx排放到大气中。因此，存在需要稳定地产生氨的问 题。

专利文献1：日本特开2004-211679号公报

专利文献2：日本特开2001-140630号公报

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，其目的在于提供一种NOx净化 系统的控制方法及NOx净化系统，在具备选择性还原催化剂的NOx净化 系统中，即使不供给氨或尿素，在氨生成控制下通过由贫NOx催化剂或者 三元催化剂形成的第1催化剂将NOx转变成氨，并使该氨吸附于下游侧的 选择还原型催化剂中，利用该吸附的氨，在通过选择还原型催化剂将不进 行氨生成控制时的排放气体中的NOx还原净化时，能相对于选择还原型催 化剂适当且稳定地供给用于还原NOx的氨。

用于达到上述目的的NOx净化系统的控制方法的特征在于，其在排气 通路中从上游侧开始配置了由贫NOx催化剂或者三元催化剂形成的第1催 化剂和选择还原型NOx催化剂，在实施氨生成控制时，通过上述第1催化 剂生成氨，并使产生的氨吸附于上述选择还原型催化剂中，并且在不实施 上述氨生成控制时，通过上述选择还原型催化剂中吸附的氨将排放气体中 的NOx还原，在所述NOx净化系统的控制方法中，在进行上述氨生成控 制时，计算出由上述选择还原型催化剂吸附的氨的目标值即氨吸附目标量， 并且仅在通过上述氨生成控制由上述第1催化剂生成的氨生成量的累积值 低于上述氨吸附目标量时，实施上述氨生成控制。

即，通过由上游侧的贫NOx催化剂或者三元催化剂形成的前段的第1 催化剂来产生氨。使该产生的氨吸附于下游侧的后段的选择还原型催化剂 中，并将排放气体中的NOx还原而无害化。这种情况下，在以不会使氨变 得过多、或者变得不足的方式生成氨的控制下，仅在通过该控制生成的氨 生成量的累积值低于选择还原型催化剂中的氨的吸附量的目标值时产生 氨。由此，能够防止氨从选择还原型催化剂中的流出。