[发明专利]废气净化机构和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆/交通工具的废气净化机构和具有这种废气净化 机构的废气净化系统。本发明适用于具有净化装置(例如催化器)和添加 装置的废气净化机构，其中所述净化装置设置在内燃机的排气管中以净化 废气中包含的氮氧化物，所述添加装置用于在所述净化装置的上游侧将还 原剂添加到废气中。所述废气净化机构(和净化系统)通过操作添加装置 控制还原剂的添加量，以便通过所述净化装置控制氮氧化物的净化。

背景技术

近来，正在进行用于废气净化系统(即，尿素SCR系统，SCR＝选择 性催化还原)的发展，并且一些这样的系统被投入到实际应用中。根据这 种尿素SCR系统，选择性还原型催化器被用在具有内燃机(特别是柴油机 发动机)的车辆中，以用于通过使用尿素水做还原剂而选择性地净化包含 在废气中的氮氧化物(NOx)。

根据尿素SCR系统，选择性还原型NOx催化器设置在与内燃机相连 接的排气管中，并且尿素水添加阀设置在NOx催化器的上游侧，以用于将 尿素水溶液(作为NOx还原剂)添加到排气管中。

根据以上尿素SCR系统，尿素水通过尿素水添加阀添加到排气管中， 以使得包含在废气中的NOx通过NOx催化器被选择性地脱氧及去除。也 就是说，尿素水通过废气的热量水解，从而产生氨(NH₃)，所述氨被NOx 催化器吸收。脱氧反应(还原反应)通过NOx催化器上的氨进行。如上所 述，NOx被脱氧和净化。

在来自发动机的废气温度低的情况下，从尿素水到氨的水解效率降低。 因此，在排气管中可能分离出尿素水的热分解产物，例如三聚氰酸。

例如，如在日本专利公报No.2007-327377中所公开的那样，为了克服 以上缺点，设置了旁路通道，以使得仅有少量的废气流经排气管。在旁路 通道中设置用于尿素水的水解催化器，以及加热装置。根据这种传统系统， 为了抑制或避免排气管中的尿素水的热分解产物的分离，氨在废气温度低 时从流经旁路通道的尿素水中被提取，并且所述被提取的氨被供给至NOx 催化器。

以上传统系统设有硬件，例如旁路通道、水解催化器、加热装置等。 因此，不可避免地降低了性价比。另外，因为加热装置，所以增加了能耗。

发明内容

因此，本发明针对前述问题而完成，并且具有提供用于内燃机的废气 净化机构和具有所述机构的废气净化系统的目的。所述废气净化机构和/或 系统具有电子控制添加阀，所述电子控制添加阀用于在净化装置上游侧将 还原剂添加到废气中，以使得包含在废气中的氮氧化物被所述净化装置净 化。根据本发明，抑制了部件数量的增加，并适当抑制了粘附于排气管上 的附着物。

为了解决以上问题，本发明具有下面特征和优点。

根据本发明的一个特征，用于内燃机10的废气净化机构具有设置在内 燃机10的排气管40中的用于净化废气中包含的氮氧化物的净化装置52、 设置在排气管40中所述净化装置52上游侧的用于将还原剂添加到废气中 的添加装置62、用于控制所述添加装置62的运行以使还原剂的添加量被调 节的电子控制单元80、以及用于检测与内燃机10的排气系统40的温度 (TEX)相关联的参数值(TIW)的检测装置58。

电子控制单元80具有改变部分S28、S30、S32、S28a、S30a、S32a， 用于在排气管40的内壁的温度(TIW)低时基于参数值(TIW)改变添加 装置62的运行状态，以便降低到达所述内壁的表面的还原剂的量。

根据以上特征，在由还原剂引起的排气管内壁的附着物可能出现的运 行状态下，到达排气管40的内壁的表面的还原剂的量被减少。因此，抑制 了部件数量的增加，并且适当抑制了排气管的附着物。

根据本发明的另一个特征，用于内燃机10的废气净化机构具有设置在 内燃机10的排气管40中的用于净化废气中包含的氮氧化物的净化装置52、 设置在排气管40中所述净化装置52上游侧的用于将还原剂添加到废气中 的添加装置62、用于控制所述添加装置62的运行以使还原剂的添加量被调 节的电子控制单元80、以及用于检测与内燃机10的排气系统40的温度 (TEX)相关联的参数值(TIW)的检测装置58。