内燃机的排气净化系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种内燃机的排气净化系统。
【背景技术】
[0002]一直以来，作为被设置于内燃机的排气通道中的排气净化装置，开发了一种使选择还原型NOx催化剂(以下，称为SCR催化剂)负载在过滤器上的装置。过滤器对排气中的粒状物质(以下，称为PM)进行捕集。SCR催化剂以氨(NH3)作为还原剂而对排气中的NOx进行还原。下面，有时也将负载了这种SCR催化剂的过滤器称为SCRF。
[0003]通过采用SCRF作为排气净化装置，从而与将过滤器和SCR催化剂分别设置在排气通道中的情况相比，能够使排气净化装置的大小进一步缩小。因此，能够提高排气净化装置的安装性。此外，通过采用SCRF，从而能够将SCR催化剂配置在排气通道中的更靠上游侧处。排气通道中的SCR催化剂的配置越靠上游侧，则该SCR催化剂越容易通过排气的热量而被加热。因此，能够实现SCR催化剂的预热性的提高、以及SCR催化剂中的NOx净化率(在SCR催化剂中被还原的NOx量相对于向SCRF流入的NO )(量的比例)的提高。
[0004]在专利文献I中公开了如下结构，即，在柴油发动机的排气通道中，沿着排气的流向而从上游侧起依次设置有氧化用催化剂、注入器、SCRF以及滑移氧化用催化剂。注入器为，将氨或氨的前驱体向排气中注入的装置。滑移氧化用催化剂为，对穿过了 SCRF的氨进行氧化的催化剂。
[0005]在此，在SCRF中会堆积有被捕集到的PM。因此，在具备SCRF的排气净化系统中执行过滤器再生处理。过滤器再生处理为，使堆积在SCRF中的PM氧化并去除的处理。过滤器再生处理通过向被设置于与SCRF相比靠上游侧的排气通道中的具有氧化功能的前段催化剂供给燃料而被实现。当在前段催化剂中燃料被氧化时，向SCRF中流入的排气将通过氧化热而被加热。因此，能够使SCRF的温度上升至可对PM的氧化进行促进的过滤器再生温度。
[0006]在专利文献2中公开了在SCRF的热再生(过滤器再生)之前，将向该SCRF供给的氨的供给量降低的技术。根据该技术，能够在SCRF的热再生之前，使SCR催化剂中的氨吸附量减少。其结果为，能够抑制伴随着SCRF的热再生的氨的释放。
[0007]此外，在专利文献3中公开了，对被设置于排气通道中的SCR催化剂中的HC附着量进行推断，且在该HC附着量超过容许附着量时，通过使SCR催化剂升温而使HC从该SCR催化剂中脱离出的技术。另外，在专利文献2中公开了在SCR催化剂的升温开始后，且在SCR催化剂中的HC附着量降低至预先设定的下限值时，停止该SCR催化剂的升温的技术。
[0008]在先技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特表2007-501353号公报
[0011]专利文献2:日本特开2007-170388号公报
[0012]专利文献3:日本特开2009-41437号公报
【发明内容】
[0013]SCRF中被供给有氨或氨的前驱体。而且，在SCRF中所负载的SCR催化剂中，以氨作为还原剂来对排气中的NOx进行还原。在此，当氨被氧化时有时会生成NO x。由于需要对这种NOx的生成进行抑制，因此使氧化能力较高的催化剂负载于SCRF中较为困难。因此，SCRF中所负载的SCR催化剂的氧化能力非常低。
[0014]在如上所述的过滤器再生处理被执行时，存在如下情况，S卩，被供给至前段催化剂的燃料中所包含的HC的一部分在该前段催化剂中未被氧化而穿过该前段催化剂的情况。穿过了前段催化剂的HC会流入到SCRF中。如上所述，SCRF所负载的SCR催化剂氧化能力非常低。因此，当HC流入SCRF中时，该HC的一部分会附着在SCRF中。而且，所附着的HC有可能成为未被氧化而附着在SCRF中的状态。
[0015]当HC附着在SCRF中时，在SCRF中所负载的SCR催化剂中应该吸附有氨的氨吸附位置会被HC堵塞。当氨吸附位置被HC堵塞时，在过滤器再生处理的执行结束之后，氨会变得难以吸附在SCR催化剂中。其结果为，在SCR催化剂中的Ncy.化率会降低。
[0016]本发明为鉴于上述问题而完成的发明，本发明的目的在于，在具备SCRF的内燃机的排气净化系统中，对伴随着过滤器再生处理的执行而导致的Ncyf化率的降低进行抑制。
[0017]用于解决课题的方法
[0018]在本发明中，在过滤器再生处理的执行结束之后，通过使从内燃机被排出的排气的温度上升从而使SCRF的温度上升，并由此来对附着在SCRF中的HC进行去除。
[0019]更详细而言，本发明所涉及的内燃机的排气净化系统具备:
[0020]前段催化剂，其被设置于内燃机的排气通道中，并具有氧化功能；
[0021]燃料供给装置，其向所述前段催化剂供给燃料；
[0022]过滤器(SCRF)，其被设置于与所述前段催化剂相比靠下游侧的排气通道中，并且对排气中的粒状物质进行捕集，且其负载有以氨作为还原剂而对排气中的NOx进行还原的选择还原型NOx催化剂；
[0023]氨供给装置，其向所述过滤器供给氨或氨的前驱体；
[0024]过滤器再生处理执行部，其通过从所述燃料供给装置向所述前段催化剂供给燃料从而使所述过滤器的温度上升，并由此来执行对堆积在所述过滤器中的粒状物质进行去除的过滤器再生处理；
[0025]HC中毒恢复处理执行部，其在由所述过滤器再生处理执行部执行的过滤器再生处理的执行结束之后，通过使从内燃机被排出的排气的温度上升从而使所述过滤器的温度上升，并由此来执行对附着于所述过滤器中的HC进行去除的HC中毒恢复处理。
[0026]在通过使从内燃机被排出的排气的温度上升从而使SCRF的温度上升的情况下，能够抑制流入SCRF中的HC量的增加并且能够使SCRF温度上升。因此，在过滤器再生处理的执行结束之后，通过执行HC中毒恢复处理，从而能够抑制流入SCRF中的新的HC的附着并且能够去除附着在SCRF中的HC。
[0027]由此，能够抑制SCRF所负载的SCR催化剂中的氨吸附位置成为被附着的HC所堵塞的状态。因此，根据本发明，能够对伴随着过滤器再生处理的执行而导致的Ncy.化率的降低进行抑制。
[0028]在本发明中也可以采用如下方式，S卩，HC中毒恢复处理以与该HC中毒恢复处理的执行开始时的SCRF中的HC附着量相对应的时间而被执行。此外也可以采用如下方式，即，HC中毒恢复处理以与过滤器再生处理的执行时间相对应的时间而被执行。根据该方式，能够将附着在SCRF中的HC充分地去除，并且能够抑制HC中毒恢复处理的执行时间变得过长。
[0029]在本发明中也可以采用如下方式，S卩，在过滤器再生处理的执行中，在SCRF的温度达到目标温度之前的期间，通过氨供给装置而向SCRF供给与SCRF的温度相对应的量的氨或氨的前驱体。
[0030]根据该方式，即使在过滤器再生处理的执行中且在SCRF的温度达到目标温度之前的期间，也能够使氨吸附在SCR催化剂中的氨吸附位置上。因此，能够抑制过滤器再生处理的执行中吸附在SCRF中的HC的吸附量。故此，能够缩短HC中毒恢复处理的执行时间。
[0031]发明效果
[0032]根据本发明，在具备SCRF的内燃机的排气净化系统中，能够对伴随着过滤器再生处理的执行而导致的NOx净化率的降低进行抑制。
【附图说明】
[0033]图1为表示实施例1所涉及的内燃机的进排气系统的概要结构的图。
[0034]图2为表示实施例1所涉及的过滤器再生处理以及HC中毒恢复处理的流程的流程图。
[0035]图3为表示在执行实施例1所涉及的过滤器再生处理以及HC中毒恢复处理时的、SCRF的温度Tf、前段催化剂的温度Tpc、来自燃料添加阀的燃料添加量Fadd、内燃机中的后喷射量Fpost、SCRF中的HC附着量Qhc、来自氨添加阀的氨气添加量Aadd以及SCR催化剂中的氨吸附量Qam的推移的时序图。
[0036]图4为表示实施例1的改变例所涉及的过滤器再生处理以及HC中毒恢复处理的流程的流程图。
[0037]图5为表示实施例2所涉及的过滤器再生处理的执行中的氨气添加控制的流程的流程图。
[0038]图6为表示在执行实施例2所涉及的过滤器再生处理以及HC中毒恢复处理时的、SCRF的温度Tf、前段催化剂的温度Tpc、来自燃料添加阀的燃料添加量Fadd、内燃机中的后喷射量Fpost、SCRF中的HC附着量Qhc、来自氨添加阀的氨气添加量Aadd以及SCR催化剂中的氨吸附量Qam的推移的时序图。
【具体实施方式】
[0039]下面，基于附图对本发明的具体的实施方式进行说明。本实施例中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、该构成部件的相对配置等，只要未特别地记载，则并不表示将发明的技术范围仅限定于此的含义。
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