[发明专利]净化内燃机排气的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于净化内燃机排气的方法和装置；尤其它涉及一种通过贫油燃烧控制来净化排气的方法和装置，或是结合贫油燃烧方法和催化剂方法来净化排气的方法和装置。

催化转换器或三种元素催化剂的使用是作为净化内燃机废气排出的方法，这已在现有技术中公开了，其中催化转换器的使用是用氧化催化剂除去CO和HC和用还原催化剂除去CO和NO_x等的。这些主要用于汽车发动机。

另一方面，已知的贫油燃烧也是净化排放物的有效方法，尤其是在减少NO_x排放物方面。一种实施此贫油燃烧的方法已在日本申请公开号Hei 6-288365(1994)中公开，驱动用超贫油范围内的空燃比的汽油发动机，并根据发动机加速度数据监测振动振幅率，从而用控制来保持允许的低于导致不稳定燃烧的振幅水平。那文献描述了计算从装在汽油发动机上的振动传感器输出的振动振幅率的现有技术的过程，然后使用一种装置反馈控制以稳定燃料流量使其保护预定范围内的振动振幅率。

再一方面，还有用在空调系统中的热泵型空调装置，它使用废热回收热交换有效地利用汽油发动机的废热。这种空调装置在发动机的排气和燃料问题上也有重要的影响。

然而，由于在上面引用的资料中描述的现在技术，通过控制燃料供给，实现贫油燃烧以保持振动振幅在允许的范围内，而该范围是由振动传感器的输出计算出来的，当接近此贫油极限时，在振动传感器的性能上有明显的发动机重量的因素。即使点火损失产生它不能被检测出来除非超过贫油燃烧极限范围。因此，在贫油燃烧极限范围内，点火损失的灵敏性是差的，并且在发动机运转时，如果点火损失继续，结果，未燃燃气流入排气系统并且燃料经济性也很低。

在现有技术中使用的热泵型空调装置里，没有设法回收排气的废热，或者是在考虑贫油燃烧以更有效地驱动发动机或净化排气的情况下使用它们，而与排气有关的设计步骤仅仅是包括把催化转换器放入排气系统中。

在考虑现有技术的上述问题之后，开发了本发明，发明目的是提供净化内燃机排气的装置和方法，借助于在贫油燃烧范围内可靠地检测点火损失，据此来控制空/燃比，为了减少NO_x排放物，在贫油燃烧范围内超贫油燃烧，同时通过阻止来自贫油燃烧的未燃燃料流入排气系统而提高了燃料经济性，并且进一步进行排气系统的改进，使其通过催化转换器更进一步净化排气。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于内燃机的贫油燃烧控制方法，其特征是当发动机在贫油状态下运转时，基于排气压力检测点火损失，然后基于点火损失的有无，增加或减少空/燃比。

在较佳具体实施例中，当发动机正常运转时，此方法的特征是按预定步骤逐渐稀化直到检测出点火损失，然后在检测时，按预定增量加浓。

本发明还提供了一种用于内燃机的贫油燃烧控制的装置，其特征是它装配有装在排气系统上的排气压力传感器，一曲柄角度传感器和一测定是否有点火损失产生的控制回路，它是通过把排气压力和在规定曲柄角处所规定的值进行比较来测定的，并且基于是否有点火损失产生来驱动燃料控制阀。

还有，为了达到上述目的，本发明提供了一种净化内燃机排气的方法，它包括当检测点火不足时，逐渐稀化燃料混合物，使用一种贫油燃烧的方法，当检测点火损失时它允许通过加浓燃料从点火损失恢复，并且还把催化转换器装在排气系统中，其中净化内燃机排气的方法的特征是点火不足的检测是基于排气通道中排气的压力，以及上述催化转换器是设置在排气压力检测的下游。

再有，本发明提供了净化内燃机排气的装置，其特征是它包括在排气通道中的排气压力检测器，以及点火不足的确定装置，它是通过上述排气压力检测器检测的压力数据测定点火损失的，一个设置在上述排气通道中的废热回收热交换器，以及催化转换器，它设置在上述排气压力检测装置的排气通道下游中。

在最佳实施例中，本发明的特征还有，即把上述废热回收热交换器设置在上述催化转换器的下游端。

在另一最佳实施例中，本发明的特征还有即把上述废热回收热交换器设置在上述催化转换器的上游端。