專利名稱：內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置。
背景技術：
在內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有如下的NOx吸留催化劑的內(nèi)燃機已為公眾所知，即，在 流入的廢氣的空燃比為稀時，吸留廢氣中所含的N0X，當流入的廢氣的空燃比達到理論空燃 比或為濃時，則放出所吸留的N0X。該內(nèi)燃機中，在基于稀空燃比進行燃燒時產(chǎn)生的而^皮 NOx吸留。另一方面，當NOx吸留催化劑的NOx吸留能力接近飽和時，廢氣的空燃比暫時地變 為濃，由此NOx被從NOx吸留催化劑中放出而被還原。但是，在燃料內(nèi)含有硫，所以在廢氣中含有S0X。該SOx與NOx —起被吸留在NOx吸 留催化劑中。然而如果只是使廢氣的空燃比為濃，該SOx不會從NOxK留催化劑中放出，所 以吸留在NOx吸留催化劑中的SOx的量逐漸增大。其結果是，能夠吸留的NOx量逐漸減少。所以，為了阻止SOx被帶入NOx吸留催化劑，在NOx吸留催化劑上游的內(nèi)燃機排氣 通路內(nèi)配置有SOx捕集催化劑的內(nèi)燃機已為公眾所知(參照專利文獻1)。該內(nèi)燃機中，廢 氣中所含的SOx被SOx捕集催化劑捕獲，由此阻止SOx流入NOx吸留催化劑。其結果是，可以 阻止NOx的吸留能力因SOx的吸留而降低。但是，對于該SOx捕集催化劑，在SOx捕集催化劑的溫度上升時，如果使流入SOx捕 集催化劑的廢氣的空燃比為濃，則從SOx捕集催化劑中放出S0X。另外，對于該SOx捕集催化 劑，在SOx捕集催化劑的表面附近被捕獲的SOx的濃度變高的情況下，即使在SOx捕集催化 劑的溫度不高時，如果使流入SOx捕集催化劑的廢氣的空燃比為濃，也從SOx捕集催化劑中 放出SOx。所以，在上述的內(nèi)燃機中，為了不會從SOx捕集催化劑中放出S0X，將流入SOx捕集 催化劑的廢氣一直維持為稀，在應當從NOx吸留催化劑中放出NOx時，從配置于SOx捕集催 化劑的下游且NOxK留催化劑的上游的燃料供給閥供給燃料，使流入NOx吸留催化劑的廢氣 的空燃比為濃。專利文獻1日本特開2005-133610號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，從NOx吸留催化劑中放出的NOx利用廢氣中所含的HC、CO之類的還原成分 被還原。該情況下，CO即使在NOx吸留催化劑的溫度低時，對于NOx也具有強還原力，而HC 在NOx吸留催化劑的溫度不高到一定程度時，則不會對NOx發(fā)揮強還原力。另一方面，如上 所述，在應當從NOx吸留催化劑中放出NOx時，從配置于NOx吸留催化劑上游的燃料供給閥 供給燃料的情況下，廢氣中所含的還原成分的大部分變?yōu)镠C。所以，在該情況下，NOx吸留 催化劑的溫度不高到一定程度以上，從NOx吸留催化劑中放出的NOx不會被充分地還原，因 而當NOx吸留催化劑的溫度不高到一定程度以上時，就無法獲得高NOx凈化率。另一方面，作為為了從NOx吸留催化劑中放出NOx而使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比為濃的方法，有如下的方法，即，在用于產(chǎn)生內(nèi)燃機輸出的向燃燒室內(nèi)的燃料噴射 結束后、且能夠燃燒的期間，向燃燒室內(nèi)噴射輔助燃料。該方法中，通過使燃燒室內(nèi)的燃燒 氣體的空燃比為濃，從而使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比為濃。該情況下，由于輔助 燃料在氧較少的狀態(tài)下被燃燒，因此大量地生成還原力強的CO。其結果是，即使NOx吸留催 化劑的溫度低，也可以將從NOx吸留催化劑中放出的NOx良好地還原，由此，即使NOx吸留催 化劑的溫度低，也可以獲得高NOx凈化率。當像這樣通過向燃燒室內(nèi)噴射輔助燃料而使燃燒室內(nèi)的燃燒氣體的空燃比為濃 時，流入SOx捕集催化劑的廢氣的空燃比變?yōu)闈?。然而判明，在像這樣通過使燃燒氣體的空 燃比為濃而使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比為濃的情況下，即使使流入NOxK留催化 劑的廢氣的空燃比為濃，也存在不會從SOx捕集催化劑中放出SOx的寬廣區(qū)域。本發(fā)明的目的在于，提供一種內(nèi)燃機的排氣凈化作用，其基于判明了的SOx放出區(qū) 域，在不導致SOx從SOx捕集催化劑中放出的情況下使燃燒氣體的空燃比降低。根據(jù)本發(fā)明，提供一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，所述內(nèi)燃機在內(nèi)燃機排氣通路內(nèi) 配置有捕獲廢氣中所含的SOx的SOx捕集催化劑，在SOx捕集催化劑下游的排氣通路內(nèi)配置 有排氣凈化催化劑，在所述內(nèi)燃機中具備輔助燃料噴射機構，在用于產(chǎn)生內(nèi)燃機輸出的向 燃燒室內(nèi)的燃料噴射結束后、且能夠燃燒的期間，該機構向燃燒室內(nèi)噴射輔助燃料，在該排 氣凈化裝置中，預先求出在噴射該輔助燃料時降低的燃燒室內(nèi)的燃燒氣體的空燃比中的最 小容許空燃比，在該最小容許空燃比的條件下，由該SOx捕集催化劑捕獲的SOx不會被放出， 即使噴射為了進行排氣凈化催化劑的凈化處理所必需的量的該輔助燃料，該燃燒氣體的空 燃比也不降低到該最小容許空燃比時，噴射該必需的量的該輔助燃料，如果噴射為了進行 排氣凈化催化劑的凈化處理所必需的量的該輔助燃料，該燃燒氣體的空燃比就降低到該最 小容許空燃比以下時，使該輔助燃料的噴射量與該必需的量相比減少，從而使該燃燒氣體 的空燃比不降低到該最小容許空燃比以下。本發(fā)明的效果是能夠阻止SOx從SOx捕集催化劑中放出。



廢氣中所含的SOx也就是SO2如圖3所示在鉬Pt52中被氧化，然后在涂覆層51內(nèi) 被捕獲。即，SO2以硫酸根離子S042_的形式向涂覆層51內(nèi)擴散，形成硫酸鹽。而且，如上所 述，涂覆層51呈現(xiàn)出強堿性，所以如圖3所示，廢氣中所含的SO2的一部分直接在涂覆層51 內(nèi)被捕獲。圖3中，涂覆層51內(nèi)的濃淡表示所捕獲的SOxW濃度。由圖3可知，涂覆層51內(nèi) 的SOx濃度在涂覆層51的表面附近最高，隨著深入內(nèi)部而逐漸降低。當涂覆層51的表面附 近的SOx濃度變高時，則涂覆層51的表面的堿性變?nèi)酰琒Ox的捕獲能力減弱。在此種狀態(tài)時， 如果在廢氣的空燃比為稀的基礎上使SOx捕集催化劑13的溫度上升，則SOx捕集率恢復。S卩，當在廢氣的空燃比為稀的基礎上使SOx捕集催化劑13的溫度上升時，則集中 地存在于涂覆層51內(nèi)的表面附近的SOx按照涂覆層51內(nèi)的SOx濃度變得均勻的方式向涂 覆層51的內(nèi)部擴散。即，在涂覆層51內(nèi)生成的硝酸鹽從集中于涂覆層51的表面附近的不 穩(wěn)定狀態(tài)變化為在整個涂覆層51內(nèi)都均勻地分散的穩(wěn)定狀態(tài)。當存在于涂覆層51內(nèi)的表 面附近的SOx向涂覆層51的內(nèi)部擴散時，涂覆層51的表面附近的SOx濃度降低，這樣SOx捕 集催化劑13的SOx捕集率恢復。下面，在參照圖4A、4B、4C的同時，對在從NOx吸留催化劑15中放出NOx時所噴射 的輔助燃料的噴射期間與NOx凈化率的關系進行說明。圖4A表示從燃料噴射閥3向燃燒 室2內(nèi)的燃料噴射期間，圖4A所示的例子中，為了產(chǎn)生內(nèi)燃機輸出而在壓縮上止點TDC前 進行多次引燃噴射P1、P2，在壓縮上止點TDC附近進行主噴射M。另一方面，本發(fā)明中，如圖4A中以A所示那樣，在用于產(chǎn)生內(nèi)燃機輸出的向燃燒室 2內(nèi)的燃料噴射P1、P2、M結束后、且能夠燃燒的期間，向燃燒室2內(nèi)噴射輔助燃料。由圖4A 可知，該輔助燃料A的噴射期間被設定為壓縮上止點TDC后90度的范圍內(nèi)的、對內(nèi)燃機輸 出的產(chǎn)生基本上不起作用的期間。另一方面，圖4B表示出NOx吸留催化劑15的溫度TN與NOx凈化率的關系，圖4C 表示出流入低溫時的NOx吸留催化劑15的廢氣中的NOx濃度Qin與從NOx吸留催化劑15中 流出的廢氣中的NOx濃度QoutA、QoutB0圖4B中的Α、圖4C中的QoutA表示在圖4A中以 A表示的期間噴射輔助燃料的情況，圖4B中的B、圖4C中的QoutB表示在圖4A中以B表示 的期間、即在膨脹沖程的后半段或排氣沖程中噴射輔助燃料的情況。在圖4A中，當進行主噴射M時，燃燒室2內(nèi)的大部分的氧被消耗。所以當噴射輔助 燃料A時，該輔助燃料A就在氧不充分的狀態(tài)下燃燒，這樣就會產(chǎn)生大量的CO。該CO對從 NOx吸留催化劑15中放出的NOx的還原力強，所以NOx剛一放出，就立即被CO還原，因而從 NOx吸留催化劑15接連不斷地放出N0X。其結果是，如圖4C所示，低溫時的NOx濃度QoutA 降低，這樣就如圖4B中A所示那樣，即使在低溫時，也可以獲得高NOx凈化率。另一方面，當在圖4A中以B表示的期間噴射輔助燃料時，該輔助燃料B被分解為 小的分子，基本上不燃燒。所以，此時小分子量的HC增多，而CO不怎么增多。該情況下，HC 與CO相比還原力弱，因而在該情況下如圖4C所示，低溫時的NOx濃度QoutB變高，因此如 圖4B中以B所示那樣，低溫時的NOx凈化率降低。與像這樣在圖4A中以B表示的期間噴射輔助燃料的情況相比，在以A表示的期間 噴射的情況下，低溫時的NOx凈化率提高。所以，本發(fā)明中，如圖4A中以A所示那樣，在為 了產(chǎn)生內(nèi)燃機輸出而向燃燒室2內(nèi)的燃料噴射結束后、且能夠燃燒的期間，向燃燒室2內(nèi)噴射輔助燃料。當噴射輔助燃料A時，燃燒室2的燃燒氣體的空燃比A/F降低，此時如果空燃比A/F 降低到一定限度，則從SOx捕集催化劑13中放出SOxo圖5A、圖5B中實線A表示在噴射了輔 助燃料A時不會從SOx捕集催化劑13中放出SOx的最小極限空燃比，如果在噴射了輔助燃料 A時燃燒氣體的空燃比達到該最小極限空燃比A以下，則從SOx捕集催化劑13中放出SOxo應說明的是，圖5A、5B中，橫軸TS表示SOx捕集催化劑13的溫度。另夕卜，圖5A表 示由SOx捕集催化劑13捕獲的SOx捕獲量處于基本上飽和狀態(tài)的情況，圖5B表示由SOx捕 集催化劑13捕獲的SOx捕獲量少的情況。另一方面，圖5A、5B中，虛線B表示在圖4A中以B表示的期間噴射了輔助燃料時 的最小極限空燃比，點劃線C表示在SOx捕集催化劑13上游的排氣通路內(nèi)噴射了燃料時的 最小極限空燃比。在虛線B、點劃線C表示的情況下，廢氣中含有比較大的HC分子，當該比 較大的HC分子附著于SOx捕集催化劑13的表面時，局部地變?yōu)闃O濃，因此從SOx捕集催化 劑13中放出S0X。S卩，由圖5A、5B可知，在虛線B、點劃線C表示的情況下，與實線A表示的 情況相比，即使是相當?shù)南?，也從SOx捕集催化劑13中放出S0X。像這樣如果在圖4A中以A表示的期間噴射輔助燃料，則如圖5A、5B所示，最小極 限空燃比降低，在圖5A所示的情況下，在SOx捕集催化劑13的溫度TS比較低時，在圖5B所 示的情況下，在SOx捕集催化劑13的很寬的溫度范圍，均可以在不從SOx捕集催化劑13中 放出SOxW情況下使燃燒氣體的空燃比A/F為濃。其結果是，即使在低溫時，也可以獲得良 好的NOx凈化率。如前所述，圖5A中實線A表示在SOx捕集催化劑13中的SOx捕獲量基本上處于飽 和狀態(tài)時的最小極限空燃比，該最小極限空燃比A也表示于圖6中。在將燃燒氣體的空燃 比A/F降低到預先確定的濃空燃比時，燃燒氣體的空燃比A/F如果沒有達到圖6所示的最 小極限空燃比A以下，則無論在SOx捕集催化劑13中的SOx捕獲量的大小如何，都不從SOx 捕集催化劑13中放出S0X。所以，本發(fā)明中，預先確定出以該最小極限空燃比A作為上限、 或者以比該最小極限空燃比A略高的空燃比作為上限的最小容許空燃比，從而使燃燒氣體 的空燃比A/F不降低到該最小容許空燃比以下。該最小容許空燃比的一例在圖6中以虛線M表示。圖6所示的例子中，禁止燃燒 氣體的空燃比A/F達到圖6中以陰影表示的最小容許空燃比M以下。具體來說，圖6所示 的例子中，在SOx捕集催化劑13的溫度TS為350°C以上時，使燃燒氣體的空燃比A/F不達 到15. 5以下。由圖6可知，在SOx捕集催化劑13的溫度TS為350°C以下時，如箭頭X1所示，即使 使燃燒氣體的空燃比A/F為濃，也不從SOx捕集催化劑13中放出S0X。所以此時通過如圖 7A所示噴射輔助燃料A，從而使燃燒氣體的空燃比A/F為濃。與此相對，在SOx捕集催化劑 13的溫度TS為350°C以上時，如箭頭X2所示，使燃燒氣體的空燃比A/F不降低到最小容許 空燃比M以下。此時如圖7B所示，從燃料噴射閥16噴射對于使流入NOx吸留催化劑15的 廢氣的空燃比為濃的輔助燃料A而言不足的部分的燃料D。S卩，本發(fā)明中如下控制，如圖6的箭頭X1及圖7A中所示，即使噴射為了從NOxKS 催化劑15中放出NOx而使流入NOx吸留催化劑15的廢氣的空燃比為濃所必需的量的輔助 燃料A，燃料氣體的空燃比A/F也不降低到最小容許空燃比M時，噴射該必需的量的輔助燃料A而使燃燒氣體的空燃比A/F為濃，如圖6的箭頭X2及圖7B所示，如果噴射為了從NOx 吸留催化劑15中放出NOx而使流入NOx吸留催化劑15的廢氣的空燃比為濃所必需的量的 輔助燃料，燃燒氣體的空燃比A/F就降低到最小容許空燃比M以下時，使輔助燃料A的噴射 量與上述必需的量相比減少，從而使燃燒氣體的空燃比A/F不降低到最小容許空燃比M以 下。此外，本發(fā)明中在像這樣使輔助燃料A的噴射量與必需的量相比減少了時，從燃 料供給閥16噴射減少部分的燃料。而且，噴射輔助燃料A時排氣溫度上升。所以例如在為了使排氣凈化催化劑15升 溫而噴射輔助燃料A的情況下，也可以應用本發(fā)明。所以，如果將此種情況也包含在內(nèi)，則在本發(fā)明中以如下方式進行控制預先求出 在噴射輔助燃料A時降低的燃燒室2內(nèi)的燃燒氣體的空燃比中的最小容許空燃比M，在該 最小容許空燃比M的條件下，由SOx捕集催化劑13捕獲的SOx不會被放出，即使噴射為了 進行排氣凈化催化劑15的凈化處理所必需的量的輔助燃料，燃燒氣體的空燃比A/F也不降 低到最小容許空燃比M時，噴射該必需的量的輔助燃料A，如果噴射為了進行排氣凈化催化 劑15的凈化處理所必需的量的輔助燃料，燃燒氣體的空燃比A/F就降低到最小容許空燃比 M以下時，使輔助燃料的噴射量與上述必需的量相比減少，從而使燃燒氣體的空燃比A/F不 降低到最小容許空燃比M以下。而且，在像這樣使輔助燃料的噴射量與必需的量相比減少了時，將減少部分的燃 料向SOx捕集催化劑13與排氣凈化催化劑15之間的排氣通路內(nèi)供給。圖8A、8B表示出使最小極限空燃比A的上限為最小容許空燃比M的情況。而且， 圖8A表示出由SOx捕集催化劑13捕獲的SOx捕獲量少的情況，圖8B表示出由SOx捕集催 化劑13捕獲的SOx捕獲量處于基本上飽和狀態(tài)的情況。由圖8A、8B可知，最小容許空燃比M成為SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量及SOx捕 集催化劑13的溫度TS的函數(shù)，隨著SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量增大，該最小容許空燃 比M從濃空燃比增大到稀空燃比。另外，隨著SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量增大，最小容 許空燃比M偏向低溫側。圖8A、8B所示的實施例中，在SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量少的情況下，如圖8A 中箭頭X所示，在應當從NOx吸留催化劑15中放出NOx時，一直使燃燒氣體的空燃比A/F為 濃。另外，如果SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量變多，則在如圖8B中箭頭X1所示SOx捕集 催化劑13的溫度TS低時，在應當從NOx吸留催化劑15中放出NOx時，使燃燒氣體的空燃比 A/F為濃，在如圖8B中箭頭X2所示SOx捕集催化劑13的溫度TS高時，使燃燒氣體的空燃 比A/F降低到最小容許空燃比M。在像這樣將燃燒氣體的空燃比A/F的降低以最小容許空 燃比M進行限制時，從燃料供給閥16供給使流入NOx吸留催化劑15的廢氣的空燃比為濃 所必需的燃料。SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量隨著時間的推移而增大。所以，由圖8A、8B可知， 本發(fā)明中，在應當從NOx吸留催化劑15中放出NOx時，最初無論SOx捕集催化劑13的溫度 TS如何，都使燃燒氣體的空燃比A/F為濃，而當時間推移時，則僅在SOx捕集催化劑13的一 部分的溫度區(qū)域中使燃燒氣體的空燃比A/F為濃。圖8A、8B所示的實施例中，如前所述，當SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量變多時，
10則如圖8B中箭頭X2所示，在SOx捕集催化劑13的溫度TS高時，使燃燒氣體的空燃比A/F 降低到最小容許空燃比M。即，如果噴射使流入NOx吸留催化劑15的廢氣的空燃比為濃所 必需的量的輔助燃料，燃燒氣體的空燃比A/F就降低到最小容許空燃比M以下時，使輔助燃 料A的噴射量減小直至燃燒氣體的空燃比A/F達到最小容許空燃比M。如前所述，一旦廢氣中的氧濃度降低由NOx吸留催化劑15吸留的NOx就被放出。 即，為從NOx吸留催化劑15中良好地放出N0X，需要將廢氣中所含的全部氧利用所供給的燃 料消耗掉。該情況下，由于在使燃料燃燒的情況下最能消耗廢氣中所含的全部氧，因此在從 NOx吸留催化劑15中放出NOx時，優(yōu)選盡可能地利用燃料的燃燒來消耗廢氣中所含的氧。所 以，該實施例中，如圖8的箭頭X2所示，利用輔助燃料的燃燒盡可能地減少燃燒氣體的空燃 比A/F，即，減少到最小容許空燃比M。圖9A表示利用實驗求出的、最小容許空燃比M相對于由SOx捕集催化劑13捕獲的 SOx的代表性的SOx捕獲量S1 S5 (S1 < S2 < S3 < S4 < S5)的的變化，該最小容許空燃比M 作為SOx捕集催化劑13的SOx捕獲量S及SOx捕集催化劑13的溫度TS的函數(shù)、以圖9B所 示的映射的形式預先存儲于R0M32內(nèi)。這里如果對SOx捕獲量S進行說明，則在燃料中以一定的比例含有硫，所以廢氣中 所含的SOx量、也就是由SOx捕集催化劑13捕獲的SOx量是與燃料噴射量成比例的。燃料 噴射量是所需扭距及內(nèi)燃機轉速的函數(shù)，所以由SOx捕集催化劑13捕獲的SOx量也是所需 扭距及內(nèi)燃機轉速的函數(shù)。在采用本發(fā)明的實施例中，SOx捕集催化劑13中單位時間所捕 獲的SOx量SOXA作為所需扭距TQ及內(nèi)燃機轉速N的函數(shù)、以如圖9C所示的映射的形式預 先存儲于R0M32內(nèi)，通過將該SOx量SOXA累計而算出SOx捕獲量S。圖10中表示出排氣凈化處理過程。該過程是利用每隔一定時間的插入執(zhí)行的。參照圖10，首先在步驟60中算出NOx吸留催化劑15中單位時間所吸留的NOx量 Ν0ΧΑ。該NOx量NOXA被作為所需扭距TQ及內(nèi)燃機轉速N的函數(shù)、以圖11所示的映射的形 式預先存儲于R0M32內(nèi)。然后在步驟61中將該NOXA與NOx吸留催化劑15中所吸留的NOx 量Σ NOX相加合。然后在步驟62中根據(jù)圖9C所示的映射算出單位時間捕獲的30)(量3( 八。 然后在步驟63中將該SOXA與SOx捕集催化劑13中所捕獲的SOx捕獲量S相加合。然后在步驟64中判別吸留NOx量Σ NOX是否超過容許值MAX，在Σ NOX > MAX時 前進到步驟65，進行將流入NOx吸留催化劑15的廢氣的空燃比暫時從稀切換為濃的濃處 理。即，在步驟65中根據(jù)圖9B所示的映射算出最小容許空燃比M,然后在步驟66中判別為 了 NOx放出而預先設定的目標濃空燃比AFR是否大于最小容許空燃比M。在目標濃空燃比AFR大于最小容許空燃比M時，即，即使使燃燒氣體的空燃比A/F 為目標濃空燃比AFR也不會從SOx捕集催化劑13中放出SOx時，前進到步驟67，算出使燃 燒氣體的空燃比A/F為目標濃空燃比AFR所必需的輔助燃料A的量。然后在步驟68中進 行從燃料噴射閥3噴射輔助燃料A的處理。然后在步驟73中將Σ NOX清零。與此相對，在步驟66中判斷目標濃空燃比AFR小于最小容許空燃比M時，即如果 使燃燒氣體的空燃比A/F為目標濃空燃比則AFR就從SOx捕集催化劑13中放出SOx時，前 進到步驟69，算出使燃燒氣體的空燃比A/F為最小容許空燃比M所必需的輔助燃料A的量。 然后在步驟70中進行從燃料噴射閥3噴射輔助燃料A的處理。然后在步驟71中，算出使流入NOx吸留催化劑15的廢氣的空燃比為目標濃空燃比AFR所必需的來自燃料供給閥16的燃料B的供給量。然后在步驟72中，進行從燃料供 給閥16供給燃料B的處理。然后前進到步驟73。符號說明
4..進氣歧管
5..排氣歧管
7..排氣渦輪增壓器
13..SOx捕集催化劑
15..排氣凈化催化劑
16..燃料供給閥
權利要求
一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，所述內(nèi)燃機在內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有捕獲廢氣中所含的SOX的SOX捕集催化劑，在SOX捕集催化劑下游的排氣通路內(nèi)配置有排氣凈化催化劑，在所述內(nèi)燃機中具備輔助燃料噴射機構，在用于產(chǎn)生內(nèi)燃機輸出的向燃燒室內(nèi)的燃料噴射結束后、且能夠燃燒的期間，該機構向燃燒室內(nèi)噴射輔助燃料，在該排氣凈化裝置中，預先求出在噴射該輔助燃料時降低的燃燒室內(nèi)的燃燒氣體的空燃比中的最小容許空燃比，在該最小容許空燃比的條件下，由該SOX捕集催化劑捕獲的SOX不會被放出，即使噴射為了進行排氣凈化催化劑的凈化處理所必需的量的該輔助燃料，該燃燒氣體的空燃比也不降低到該最小容許空燃比時，噴射該必需的量的該輔助燃料，如果噴射為了進行排氣凈化催化劑的凈化處理所必需的量的該輔助燃料，該燃燒氣體的空燃比就降低到該最小容許空燃比以下時，使該輔助燃料的噴射量與該必需的量相比減少，從而使該燃燒氣體的空燃比不降低到該最小容許空燃比以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，所述輔助燃料的噴射期間是 壓縮上止點后90度的范圍內(nèi)的、對內(nèi)燃機輸出的產(chǎn)生基本上不起作用的期間。
3.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，在使該輔助燃料的噴射量與 所述必需的量相比減少了時，將減少部分的燃料向SOx捕集催化劑與排氣凈化催化劑間的 排氣通路內(nèi)供給。
4.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，所述SOx捕集催化劑具有如下 的性質(zhì)，即，在流入SOx捕集催化劑的廢氣的空燃比為稀時捕獲廢氣中所含的SOx，如果在廢 氣的空燃比為稀的基礎上SOx捕集催化劑的溫度上升，則所捕獲的SOx逐漸地向NOx捕集催 化劑的內(nèi)部擴散。
5.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，所述最小容許空燃比被作為 SOx捕集催化劑的SOx捕獲量及SOx捕集催化劑的溫度的函數(shù)預先存儲。
6.根據(jù)權利要求5所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，隨著SOx捕集催化劑的SOx捕 獲量增大，所述最小容許空燃比從濃空燃比增大為稀空燃比。
7.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，所述排氣凈化催化劑包含NOx吸留催化劑，該NOx吸留催化劑在流入的廢氣的空燃比為 稀時，吸留廢氣中所含的NOx，如果流入的廢氣的空燃比變?yōu)槔碚摽杖急然驖?，則將所吸留 的NOx放出，即使噴射為了從NOx吸留催化劑中放出NOx而使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比 為濃所必需的量的所述輔助燃料，所述燃燒氣體的空燃比也不降低到所述最小容許空燃比 時，噴射該必需的量的該輔助燃料，使該燃燒氣體的空燃比為濃，如果噴射為了從NOx吸留催化劑中放出NOx而使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比 為濃所必需的量的該輔助燃料，該燃燒氣體的空燃比就降低到該最小容許空燃比以下時， 使該輔助燃料的噴射量與該必需的量相比減少，從而使該燃燒氣體的空燃比不降低到該最 小容許空燃比以下。
8.根據(jù)權利要求7所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，在所述SOx捕集催化劑與所述 NOx吸留催化劑間的內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置燃料供給閥，當使所述輔助燃料的噴射量與所 述必需的量相比減少了時，從該燃料供給閥供給減少部分的燃料。
9.根據(jù)權利要求7所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中，如果噴射所述必需的量的輔 助燃料則所述燃燒氣體的空燃比就降低到所述最小容許空燃比以下時，使該輔助燃料的噴 射量減少直至該燃燒氣體的空燃比達到該最小容許空燃比。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置。在內(nèi)燃機中，在NOX吸留催化劑(15)上游的內(nèi)燃機排氣通路內(nèi)配置有捕獲廢氣中所含的SOX的SOX捕集催化劑(13)。在應當從NOX吸留催化劑(15)中放出NOX時，在用于產(chǎn)生的內(nèi)燃機輸出的向燃燒室(2)內(nèi)的燃料噴射結束后、且能夠燃燒的期間，向燃燒室(2)內(nèi)噴射輔助燃料，此時如下所示地噴射輔助燃料，即，使燃燒室(2)內(nèi)的燃燒氣體的空燃比(A/F)不達到最小容許空燃比(M)以下，在該最小容許空燃比(M)下，由SOX捕集催化劑(13)捕獲的SOX不會被放出。
文檔編號F01N3/08GK101978142SQ20098010950
公開日2011年2月16日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權日2008年4月11日
發(fā)明者中田有香, 吉田耕平, 淺沼孝充, 西岡寬真 申請人:豐田自動車株式會社