[发明专利]废气净化系统以及废气净化方法

说明书

本发明提供废气净化系统以及废气净化方法。在催化剂装置(31a)的催化剂温度(T)为下限催化剂温度(Tc)以下时禁止空燃比浓控制，并且在满足NOx吸藏量的推断值(V)达到浓开始阈值(Vc)的第1定时(ti1)以及基于浓间隔时间映射(M1)的设定间隔时间(tic)的第2定时(ti2)的双方的情况下，开始空燃比浓控制，将以催化剂温度(T)和NOx吸藏量的推断值(V)相对于浓开始阈值(Vc)的吸藏比(R)为基础而预先设定的浓间隔修正系数(α)与设定间隔时间(tic)相乘来修正第2定时(ti2)。由此，降低通过空燃比浓控制使催化剂的净化能力恢复的催化剂装置(31a)的空燃比浓控制的频度，在防止白烟产生以及HC泄漏的同时进行催化剂温度(T)的升温，实现废气成分的改善和燃料消耗率的改善。

技术领域

本发明涉及废气净化系统以及废气净化方法，在具备通过空燃比浓控制使催化剂的净化能力恢复的催化剂装置的废气净化系统中，能够降低空燃比浓控制的频度，能够在防止白烟产生以及HC泄漏的同时进行催化剂温度的升温，能够实现废气成分的改善和燃料消耗率的改善。

背景技术

一般情况下，车辆通过将在内燃机中使燃料燃烧而产生的动力经由变速器等传递至车轮来行驶，但是在通过该燃烧而产生的废气中含有NOx(氮氧化物)、PM(ParticulateMatter：粒子状物质)等，因此不直接放出到大气中，而在内燃机的排气通路上设置废气的后处理装置，在该后处理装置中设置载持有催化剂的催化剂装置，通过该催化剂装置对废气所含有的NOx、PM等进行净化处理。作为用于对该NOx进行净化的催化剂装置，例如使用NOx吸藏还原型催化剂(LNT：Lean NOx Trap)、选择还原型NOx催化剂(SCR：SelectiveCatalytic Reduction)。

该NOx吸藏还原型催化剂装置为，在车辆的通常行驶时、即废气的空燃比处于稀状态时，将废气所含有的NO氧化为NO2而吸藏，在该吸藏的NOx量接近吸藏极限时，进行通过使废气的空燃比成为浓状态来使吸藏的NOx量放出并且对所放出的NOx进行还原的空燃比浓控制。

在该空燃比浓控制中，为了使废气的空燃比成为浓状态，而在缸内燃料喷射中进行后喷射，或者从设置于排气通路的燃料喷射装置朝废气中直接喷射燃料。由此，使废气中的HC量暂时增加，并且通过废气中的氧使该HC燃烧，使废气成为浓状态。

而且，根据NOx吸藏量的推断值(计算值)达到与吸藏极限值相关联地设定的浓开始阈值的定时、或者基于由对于从上次的空燃比浓控制到下次的空燃比浓控制为止的经过时间的浓间隔时间映射(基础浓间隔映射)规定的经过时间的定时等，决定进行空燃比浓控制的浓间隔。

另一方面，根据NOx还原量的推断值(计算值)达到浓结束阈值(目标还原量阈值)的定时、或者基于由对于从空燃比浓控制的开始时起的经过时间的浓持续时间映射规定的时间的定时等，决定空燃比浓控制的每一次的持续浓状态的持续时间。

但是，在发动机起动紧后的暖机时等，浓状态下的缸内的燃烧容易变得不稳定，由此产生即便NOx的吸藏量成为阈值以上也无法进行空燃比浓控制的状况。

因此，对于该NOx的吸藏量为阈值以上的状况，在现有技术中，如图4所示那样，禁止空燃比浓控制直至内燃机的暖机结束为止，在暖机完成后解除空燃比浓控制的禁止，并且，在该禁止解除紧后，为了将过剩地吸藏的NOx放出以及还原净化，而以较短的间隔频繁地进行空燃比浓控制，由此进行尽早从该NOx净化率恶化的状态脱离那样的控制。

但是，在实际道路行驶时，当在起动紧后等催化剂温度较低的状态下进行这样的较短间隔的空燃比浓控制时，由于频发的空燃比浓控制，而产生朝排气通路过剩供给HC而产生白烟的问题。此外，在催化剂的温度较低时，催化剂的化学反应速度较慢，因此当与通常相同地进行空燃比浓控制时，还会产生HC的氧化还原反应来不及进行而产生剩余HC被朝大气中放出的HC泄漏这种问题。