專利名稱：用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備。
背景技術(shù)：
已知一種內(nèi)燃發(fā)動機，其中，NOx (氮氧化物)吸收劑設(shè)置于發(fā)動機 的排氣通道中，其中當(dāng)廢氣的空燃比為稀時，NOx吸收劑吸收包含在廢 氣中的NOx，而當(dāng)廢氣的空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)闈鈺r，則從NOx吸收劑釋放已吸 收的NOx，其中，燃料供應(yīng)岡設(shè)置于排氣通道中NOx吸收劑的上游，并 且，當(dāng)必須從NOx吸收劑釋放NOx時，將燃料從燃料供應(yīng)閥供應(yīng)至NOx 吸收劑以使流經(jīng)NOx吸收劑的廢氣的空燃比暫時為濃(例如，參見日本 未經(jīng)審查的專利^^艮No. 11-62666)。在該發(fā)動機中，當(dāng)在稀空燃比狀態(tài) 下進行燃燒時所產(chǎn)生的NOx被吸收于NOx吸收劑中。另一方面，當(dāng)NOx 吸收能力已達到飽和狀態(tài)時，則使空燃比暫時為濃以從NOx吸收劑釋放 NOx并使NOx還原。
但是，例如，如果發(fā)動機長時間怠速，則由于此時流經(jīng)NOx吸收劑 的廢氣的溫度低，所以會降低NOx吸收劑的溫度。當(dāng)如上所迷地NOx吸 收劑的溫度低時，來自NOx吸收劑的NOx的釋放率低。因此，如果僅僅 將廢氣的空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)闈猓瑒t不太可能獲得足夠的從NOx吸收劑釋放的 NOx。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備， 即使當(dāng)NOx吸收劑的溫度低時，該廢氣凈化設(shè)備也能夠獲得足夠的從 NOx吸收劑釋放的NOx。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，所述內(nèi)燃 發(fā)動機具有排氣通道且燃燒在基本稀空燃比狀態(tài)下進行，所述廢氣凈化 設(shè)備包括設(shè)置于所述排氣通道中的NOx吸收劑，當(dāng)廢氣的空燃比為稀 時，所述NOx吸收劑吸收包含在廢氣中的NOx，并且當(dāng)所述廢氣的空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)闈鈺r，從所述NOx吸收劑釋放已吸收的NOx;以及用于控制流 經(jīng)所述NOx吸收劑的所述廢氣的空燃比的控制裝置，其中，當(dāng)必須從所 述NOx吸收劑釋放NOx時，首先將流經(jīng)所述NOx吸收劑的所述廢氣的
述具有較低稀薄度的稀空燃比達預(yù)定的稀薄時間，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闈饪杖?比。


圖l是壓縮點火式內(nèi)燃發(fā)動機的總圖2是NOx存儲催化劑的側(cè)向截面圖3A和3B是催化劑載體的表面部分的截面圖4A和4B ;l微粒過濾器的結(jié)構(gòu)視圖5是說明NOx釋放控制的時間圖6是圖示每單位時間所吸收的NOx的量dNOx的映射；
圖7A和7B是圖示流動的廢氣的空燃比AFEG的變化的時間圖8是圖示預(yù)定溫度TcS的映射；
圖9A至圖9D是分別圖示出稀薄時間tL的映射；以及 圖10是用于執(zhí)行NOx釋放控制的流程圖。
具體實施例方式
圖1圖示了將本發(fā)明應(yīng)用于壓縮式點火的內(nèi)燃發(fā)動機的情況?？商娲?地，本發(fā)明還可應(yīng)用于火花式點火的內(nèi)燃發(fā)動機。
參考圖1,數(shù)字1表示發(fā)動^體、2表示每個氣缸的燃燒室、3表 示用于將燃料噴射至每個燃燒室2內(nèi)的電控燃料噴射器、4表示進氣歧管 并且5表示排氣歧管。進氣歧管4通過進氣管道6連接至渦輪增壓器7 的壓縮機7a的出口 。壓縮機7a的入口經(jīng)由空氣流量計8與空氣濾清器9 連接。電控節(jié)氣門10設(shè)置于進氣管道6中。此外，冷卻設(shè)備ll設(shè)置成 環(huán)繞進氣管道6用于冷卻流經(jīng)進氣管道6的進氣。在圖1所示實施方式 中，發(fā)動機冷卻^M皮導(dǎo)引至冷卻設(shè)備11內(nèi)并冷卻進氣。另一方面，排氣 歧管5與廢氣渦輪增壓器7的廢氣渦輪7b的入口連接，同時廢氣渦輪7b的出口與排氣后處理系統(tǒng)20連接。
排氣歧管5和進氣歧管4通過廢氣再循環(huán)(以下稱為"EGR")通道 12相互連接。EGR通道12設(shè)置有電控EGR控制閥13。此外，冷卻設(shè) 備14設(shè)置成環(huán)繞EGR通道12用于冷卻流經(jīng)EGR通道12的EGR氣體。 在圖1所示實施方式中，發(fā)動機冷卻 m導(dǎo)引至冷卻設(shè)備14內(nèi)并冷卻 EGR氣體。每個燃料噴射器3都通過燃料供給管15與共軌16連接。該 共軌16從電控式變排量燃料泵17供應(yīng)燃料。被供應(yīng)至共軌16內(nèi)的燃料 通過每個燃料供給管15供應(yīng)至燃料噴射器3。
排^處理系統(tǒng)20包括與廢氣渦輪7b的出口連接的排氣管21、 與排氣管21連接的催化轉(zhuǎn)化器22以及與催化轉(zhuǎn)化器22連接的排氣管23。 NOx存儲催化劑24和微粒過濾器25從上游側(cè)開始依次設(shè)置于催化轉(zhuǎn)化 器22內(nèi)。另外，用于檢測從催化轉(zhuǎn)化器22中排出的廢氣的溫度的溫度 傳感器26和用于檢測從催化轉(zhuǎn)化器22中排出的廢氣的空燃比的空燃比 傳感器27設(shè)置于排氣管23中。從催化轉(zhuǎn)化器22中排出的廢氣的溫度代 表NOx存儲催化劑24和微粒過濾器25的溫度。
另 一方面，排氣歧管5設(shè)置有燃料供應(yīng)閥28。燃料供應(yīng)閥28從共軌 16供應(yīng)燃料，燃料從燃料供應(yīng)閥28被供給至排氣歧管5。在才艮據(jù)本發(fā)明 的實施方式中，燃料包括輕油?？商娲兀剂瞎?yīng)閥28可設(shè)置于排氣 管21中。
電子控制單元30由數(shù)字計算機組成，該數(shù)字計算機設(shè)置有只讀存儲 器(ROM) 32、隨M取存儲器(RAM) 33、微處理器(CPU) 34、輸 入端口 35以及輸出端口 36，上述所有設(shè)備都通過雙向總線31彼此連接。 空氣流量計8、溫度傳感器26和空燃比傳感器27的輸出信號通it^目應(yīng)的 AD (數(shù)模)轉(zhuǎn)換器37輸入至輸入端口 35。此外，產(chǎn)生與加速器踏板39 的下壓量L成比例的輸出電壓的負荷傳感器40與加速器i^板39連接。 負荷傳感器40的輸出電壓通it^目應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器37輸入至輸入端口 35。 此外，在曲軸每次轉(zhuǎn)動例如15度時產(chǎn)生輸出脈沖的曲柄角傳感器41也 與輸入端口 35連接。CPU (中央處理器)34基于來自曲柄角傳感器41 的輸出脈沖計算發(fā)動fel度N。另一方面，輸出端口 36通it^目應(yīng)的驅(qū)動 電路38與燃料噴射器3、用于節(jié)氣門10的驅(qū)動器、EGR控制閥13、燃 料泵17以及燃料供應(yīng)閥28連接'
6圖2示出了 NOx存儲催化劑24的結(jié)構(gòu)。在圖2所示實施方式中， NOx存儲催化劑24由蜂窩結(jié)構(gòu)形成并設(shè)置有通過隔離件60而彼此分開 的多個廢氣通道61。隔離件60的相對表面承載有由例如氧化鋁組成的催 化劑載體。圖3A和3B示意性示出該催化劑載體65的表面部分的截面。 如圖3A和3B所示，催化劑載體65承載有散布在其表面上的貴金屬催化 劑66。此外，催化劑載體65在其表面上形成有一層NOx吸收劑67。
在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，鉑Pt用作貴金屬催化劑66?？墒褂美?如從鐘K、鈉Na、銫Cs或另一堿金屬，鋇Ba、釣Ca或另一堿土金屬， 鑭La、釔Y或另一稀土元素中選擇的至少一種元素作為用于形成NOx 吸收劑67的成分。
空氣和被供應(yīng)至發(fā)動機進氣通道、燃燒室2以及NOx存儲催化劑24 上游的排氣通道的燃料(碳氫化合物)的比率被稱為廢氣的空燃比。NOx 吸收劑67行使NOx吸收和釋放的作用，即當(dāng)廢氣的空燃比為稀時吸收 NOx且當(dāng)廢氣中的氧濃度下降時釋放已吸收的NOx。
即，如果在使用鋇Ba作為形成NOx吸收劑67的成分的情況下，則 當(dāng)廢氣的空燃比為稀時，即當(dāng)廢氣中的氧濃度高時，包含在廢氣中的NO ( 一氧化氮)如圖3A所示在鉑Pt 66上,皮氧化而變成N02 ( 二氧化氮)， 然后在與碳酸鋇BaC03結(jié)合的同時，被吸收于NOx吸收劑67中并以硝 酸離子N(V的形式散布于NOx吸收劑67中。由此，NOx被吸收于NOx 吸收劑67中。如果廢氣中的氧濃度高，則在鉑Pt66的表面上生成N02。 如果NOx吸收劑67的NOx吸收能力未飽和，則N02被吸收至NOx吸收 劑67中并生成硝酸離子N(V。
相反，當(dāng)使廢氣的空燃比為濃或者為化學(xué)計量空燃比時，由于廢氣中 的氧濃度下降，所以反應(yīng)沿反方向(NCV —N02)進行，因此，NOx吸 收劑67中的硝酸離子NCV從NOx吸收劑67中以N02的形式被釋放。然 后，已釋放的NOx通過包括在廢氣中的未燃燒的碳氫化合物或CO ( — 氧化碳)而被還原。
在圖l所示發(fā)動機中，繼續(xù)稀空燃比狀態(tài)下的燃燒，因而，只要停止 來自燃料供應(yīng)閥28的燃料供應(yīng)，則流經(jīng)NOx吸收劑67的廢氣的空燃比 保持為稀。包括在廢氣中的NOx在此階段被吸收至NOx吸收劑67內(nèi)。 但是，如果繼續(xù)稀空燃比狀態(tài)下的燃燒，則NOx吸收劑67的NOx吸收能力將最終變?yōu)轱柡停虼薔Ox將不再能夠由NOx吸收劑67吸收。因 此，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，在NOx吸收劑67的吸收能力變?yōu)轱?和之前，從燃料供應(yīng)閥28供應(yīng)燃料以便暫時使廢氣的空燃比為濃，從而 自NOx吸收劑67中釋放NOx。
圖4A和4B示出了微粒過濾器25的結(jié)構(gòu)。注意，圖4A^1微粒過濾 器25的正視圖，而圖4B則^1微粒過濾器25的側(cè)向截面圖。如圖4A和 4B所示，微粒過濾器25形成蜂窩結(jié)構(gòu)并設(shè)置有彼此平行延伸的多個排氣 通道70和71。這些排氣通道由其下游端由塞子72密封的廢氣流入通道 70和其上游端由塞子73密封的廢氣流出通道71組成。注意圖4A中的 陰影部分示出塞子73。因此，廢氣流入通道70和廢氣流出通道71通過 薄壁隔離件74而交替地設(shè)置。換言之，廢氣流入通道70和廢氣流出通 道71被設(shè)置成使得每個廢氣流入通道70都由四個廢氣流出通道71圍繞 并且每個廢氣流出通道71都由四個廢氣流入通道70圍繞。
微粒過濾器25由諸如堇青石的多孔材料形成。因此，流入廢氣流入 通道70內(nèi)的廢氣如圖4B中的箭頭所示地穿過周圍隔離件74流出而力tyV 到鄰接的廢氣流出通道71內(nèi)。
在才艮據(jù)本發(fā)明的實施方式中，廢氣流入通道70和廢氣流出通道71 的外圍壁，即隔離件74的相對表面以及隔離件74的微孔的內(nèi)壁，也承 載有由例如氧化鋁組成的催化劑載體。如圖3A和3B所示，催化劑栽體 65承載有散布在其表面上的貴金屬催化劑66。此外，催化劑栽體65在 其表面上形成有一層NOx吸收劑67。
因此，如果進行稀空燃比狀態(tài)下的燃燒，則包含在廢氣中的NOx也 會被吸收至承載于微粒過濾器25上的NOx吸收劑67中。以此方式被吸 收的NOx通過從燃料供應(yīng)閥28供應(yīng)燃料而被釋放和還原。
另一方面，包含在廢氣中的微粒物質(zhì)被截留于微粒過濾器25上且陸 續(xù)被氧化。但是，如果被截留的微粒物質(zhì)的量變?yōu)榇笥诒谎趸奈⒘Ｎ?質(zhì)的量，則微粒物質(zhì)將逐漸沉積在微粒過濾器25上。在這種情況下，如 果所沉積的^^立物質(zhì)的量增加，則發(fā)動機的輸出會減小。因此，有必要 在所沉積的微粒物質(zhì)的量增加時去除所沉積的微粒物質(zhì)。在這種情況下， 如果在空氣過剩的狀態(tài)下將微粒過濾器25的溫度升高至大約6001C，則 所沉積的微粒物質(zhì)會被氧化并被去除。在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，當(dāng)沉積在微粒過濾器25上的微粒物質(zhì) 的量超過容許量時，則在將流入微粒過濾器25的廢氣的空燃比保持為稀 的同時從燃料供應(yīng)閥28供應(yīng)燃料，然后通過以此方式供應(yīng)的燃料的氧化 熱來升高微粒過濾器25的溫度，從而氧化并去除所沉積的微粒物質(zhì)。
注意，在圖1中可省略NOx存儲催化劑24。另外，在圖1中，^ 載有NOx吸收劑67的微粒過濾器可被用作微粒過濾器25。
在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，當(dāng)被吸收于NOx吸收劑67中的NOx 的累積量ZM^如圖5中X所示地超過容許量MAX時，從燃料供應(yīng)閥 28以連續(xù)脈沖形式供應(yīng)燃料，從而流經(jīng)承載于NOx存儲催化劑24和微 粒過濾器25上的NOx吸收劑67的廢氣的空燃比暫時轉(zhuǎn)變?yōu)闈?。因此?NOx從NOx吸收劑67中被釋放并被還原?？商娲?，可以通過在作功 行程或排氣行程期間從燃料噴射器3噴射附加燃料來將燃料供應(yīng)至NOx 吸收劑67。
在這種情況下，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，將每單位時間被吸收于 NOx吸收劑67中的NOx的量dNOx作為所需扭矩TQ和發(fā)動fct度N 的函數(shù)以圖6所示的映射的形式預(yù)先存儲于ROM32中。累積的NOx的 量Zm^由NOx的量dNOx的累積來計算。
但是，正在本i兌明書的開始部分所提到的，當(dāng)NOx的吸收劑67的溫 度低時，如果僅僅將廢氣的空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)闈?，則不太可能獲得足夠的從 NOx吸收劑^^放的NOx。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，首先檢測NOx吸收劑67的溫度 Tc,而后將流至NOx吸收劑67的廢氣的空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)闈饪杖急然蛘咭罁?jù) 吸收劑溫度Tc來改變。這方面將參考圖7A和7B來說明。
圖7A示出了 NOx吸收劑67的溫度Tc低于預(yù)定溫度TcS的情況。 如圖7A所示，不執(zhí)行來自燃料供應(yīng)閥28的燃料供應(yīng)直至由X表示的正 時，即直至累積的NOx的量ZM^超過容許量MAX并且必須從NOx吸 收劑67釋放NOx時(見圖5)。此時，流經(jīng)NOx吸收劑67的廢氣的空 燃比AFEG被保持于稀空燃比。如果此時的稀空燃比是基本稀空燃比 AFLB,則該基本稀空燃比AFLB與在如圖1所示的發(fā)動機中的燃燒室2 中的空燃比一致。
如圖7A中X所示，當(dāng)必須從NOx吸體劑67釋放NOx時，則接通空燃比AFLB變?yōu)榫哂休^低稀薄度的稀空燃比AFLL。當(dāng)將流入的廢氣 的空燃比AFEG保持于具有較低稀薄度的稀空燃比AFLL達稀薄時間tL 時，隨后便使流入的廢氣的空燃比AFEG轉(zhuǎn)變?yōu)闈饪杖急華FR。當(dāng)將流 入的廢氣的空燃比AFEG保持于濃空燃比AFR達濃時間tR時，則停止 燃料供應(yīng)并且流入的廢氣的空燃比AFEG恢復(fù)為基本稀空燃比AFLB。
與當(dāng)流入的廢氣的空燃比AFEG UM空燃比AFLB時相比，當(dāng) 將流入的廢氣的空燃比AFEG轉(zhuǎn)變?yōu)椴⒈３钟诰哂休^低稀薄度的稀空燃 比AFLL時，包含在廢氣中的未燃燒的HC (碳氫化合物)和CO增加。 未燃燒的HC和CO的增加量將在存在過剩氧的狀態(tài)下在NOx吸收劑67 中被氧化，因此NOx吸收劑67的溫度Tc會迅速增高。因此，在NOx吸 收劑67的溫度Tc變高之后，將流入的廢氣的空燃比AFEG轉(zhuǎn)變?yōu)闈饪?燃比AFR，并由此獲得足夠的從NOx吸收劑67釋放的NOx。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，流入的廢氣的空燃比AFEG從 濃空燃比AFR恢復(fù)至基本稀空燃比AFLB,并保持于基本稀空燃比AFLB 直至如圖5所示地必須再次從NOx吸收劑67中釋放NOx。換言之，當(dāng) 流入的廢氣的空燃比AFEG恢復(fù)至基本稀空燃比AFLB時停止來自燃料 供應(yīng)閥28的燃料直至累積的NOx的量ZM^再次超過容許量MAX。這 確保了僅在必要時才執(zhí)行NOx吸收劑67的溫度增加，并確保了所供應(yīng)的 燃料被有效地用于NOx的釋放和還原。注意，即使當(dāng)NOx吸收劑67的 溫度Tc低于預(yù)定溫度TcS時，NOx也會良好地被吸收于NOx吸收劑67 中。
相反，如圖7B中X所示，如果當(dāng)必須從NOx吸收劑67中釋放NOx 時NOx吸收劑67的溫度Tc高于預(yù)定溫度TcS，則流入的廢氣的空燃比 AFEG會立刻轉(zhuǎn)變?yōu)闈饪杖急華FR而不轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^低稀薄度的稀空燃 比AFLL。當(dāng)流入的廢氣的空燃比AFEG保持于濃空燃比AFR達濃時間 tR時，即停止燃料并且流入的廢氣的空燃比AFEG恢復(fù)至基本稀空燃比 AFLB。即，在這種情況下，不必增高NOx吸收劑67的溫度Tc。
正如能夠從以上說明中理解到的，預(yù)定溫度TcS是從NOx吸收劑67 中良好地釋放NOx所需的溫度。所述從NOx吸收劑67良好地釋放NOx 所必需的溫度將依據(jù)NOx吸收劑67的劣化程度而變化。因此，在根據(jù)本 發(fā)明的實施方式中，首先檢測NOx吸收劑67的劣化程度DET，然后依據(jù)所述NOx吸收劑67的劣化程度DET確定所述預(yù)定溫度TcS。具體地， 如圖8所示，當(dāng)劣化程度DET變得較高時，則將預(yù)定溫度TcS設(shè)定成較 高。預(yù)定溫度TcS以如圖8所示的映射的形式預(yù)先存儲于ROM 32中。 注意，存在許多用于獲得NOx吸收劑67的劣化程度DET的方式。例如， 當(dāng)從燃料供應(yīng)閥28將燃料供應(yīng)至NOx吸收劑67時所獲得的NOx吸收劑 67的溫度Tc的增量較小時，可將NOx吸收劑67的劣化程度DET判定 為較高。
另一方面，圖7A中所示的TcY是從;"的廢氣的空燃比AFEG轉(zhuǎn)
NOx吸收劑67的溫度。如果溫度TcY與上面提到的預(yù)定溫度TcS近似一 致，則在將來自燃料供應(yīng)閥28的燃料量保持為低的同時將獲得足夠的 NOx釋放。因此，稀時間tL是當(dāng)流入的廢氣的空燃比AFEG被保持于具 有較低稀薄度的稀空燃比AFLL時將NOx吸收劑67的溫度Tc增高至近 似預(yù)定溫度TcS所需的時間量。
在這種情況下，當(dāng)如圖9A所示NOx吸收劑67的溫度Tc變得較低 時、當(dāng)如圖9B所示進氣量Ga變得較大時以及當(dāng)如圖9C所示NOx吸收 劑67的劣化程度DET變得較高時，則稀時間tL變得較長。在根據(jù)本發(fā) 明的實施方式中，稀時間tL作為NOx吸收劑67的劣化程度DET和溫度 Tc以及進氣量Ga的函數(shù)以圖9D中所示的映射的形式預(yù)先存儲于ROM 32中。在此，進氣量Ga代表流經(jīng)NOx吸收劑67的廢氣量。
注意，當(dāng)執(zhí)行來自燃料供應(yīng)閥28的燃料供應(yīng)時，通過減少每單位時 間燃料供應(yīng)脈沖的數(shù)量來使流入的廢氣的空燃比AFEG較稀，并且通過 增加每單位時間燃料供應(yīng)脈沖的數(shù)量來使流入的廢氣的空燃比AFEG較 濃。
圖10示出了 NOx釋放控制的程序。
參考圖10，程序行進至步驟100，在此計算被吸收于NOx吸收劑67 中的NOx的量Zm^。具體地，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式中，使用圖6 中所示的映射來計算每單位時間被吸收于NOx吸收劑67中的NOx的量 dNOx，然后將其加到已吸收的NOx的量Zm^。在隨后的步驟101中， 確定已吸收的NOx的量ZM^是否超過容許量MAX。當(dāng)2>0, <MAX 時，處理循環(huán)結(jié)束。相反，當(dāng)ZM^〉MAX時，則程序行進至步驟102,
ii在此使用圖8中所示的映射來計算預(yù)定溫度TcS。在隨后的步驟103中， 確定NOx吸收劑67的溫度Tc是否低于預(yù)定溫度TcS。當(dāng)Tc < TcS時， 程序行進至步驟104，在此使用圖9D中所示的映射來計算稀薄時間tL。 在隨后的步驟105中，燃料供應(yīng)閥28供應(yīng)燃料以將流入的廢氣的空燃比 AFEG保持于具有較低稀薄度的稀空燃比AFLL達稀時間tL。然后，程 序行進至步驟106。相反，當(dāng)Tc > TcS時，程序從步驟103跳至步驟106。 在步驟106中，燃料供應(yīng)閥28供應(yīng)燃料以將流入的廢氣的空燃比AFEG 保持于濃空燃比AFR達時間tR。在隨后的步驟107中，將已吸收的NOx 的量J]M^歸零。
權(quán)利要求
1. 一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，所述內(nèi)燃發(fā)動機具有排氣通道且燃燒在基本稀空燃比狀態(tài)下進行，所述廢氣凈化設(shè)備包括設(shè)置于所述排氣通道中的NOx吸收劑，當(dāng)廢氣的空燃比為稀時，所述NOx吸收劑吸收包含在廢氣中的NOx，并且當(dāng)所述廢氣的空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)闈鈺r，從所述NOx吸收劑釋放已吸收的NOx；以及控制裝置，其用于控制流經(jīng)所述NOx吸收劑的所述廢氣的空燃比，其中，當(dāng)必須從所述NOx吸收劑釋放NOx時，首先將流經(jīng)所述NOx吸收劑的所述廢氣的空燃比從所述基本稀空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^低稀薄度的稀空燃比并且保持于所述具有較低稀薄度的稀空燃比達預(yù)定的稀薄時間，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闈饪杖急取?br> 2. 如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，其中，流經(jīng) 所述NOx吸收劑的所述廢氣的空燃比恢復(fù)為并保持于所述基本稀空燃比 直至必須再次從所述NOx吸收劑釋放所述NOx。
3. 如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，還包括用于 獲得所述NOx吸收劑的溫度的裝置，其中，如果當(dāng)必須從所述NOx吸收 劑釋放所述NOx時所述NOx吸收劑的所述溫度低于預(yù)定溫度，則首先將 流經(jīng)所述NOx吸收劑的所述廢氣的空燃比從所述基本稀空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)樗?述具有較低稀薄度的稀空燃比并且保持于所述具有較低稀薄度的稀空燃 比達所述預(yù)定的稀薄時間，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)樗鰸饪杖急?，如果?dāng)必須從所 述NOx吸收劑釋放所述NOx時所述NOx吸收劑的所述溫度高于所述預(yù)定 溫度，則將流經(jīng)所述NOx吸收劑的廢氣的所述空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)樗鰸饪杖急?而不轉(zhuǎn)變?yōu)樗鼍哂休^低稀薄度的稀空燃比。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，還包括用于 獲得所述NOx吸收劑的劣化程度的裝置，其中，所述NOx吸收劑的所述 劣化程度高時的所述預(yù)定溫度被設(shè)定成高于所述劣化程度低時的所述預(yù)定溫度。
5. 如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，還包括用于 獲得所述NOx吸收劑的溫度的裝置，其中，所述稀薄時間根據(jù)所獲得的所 述NOx吸收劑的溫度來設(shè)定。
6. 如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，還包括用于 獲得流經(jīng)所述NOx吸收劑的所述廢氣的量的裝置，其中，所述稀薄時間才艮 據(jù)所獲得的所述廢氣的量來設(shè)定。
7.如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，還包括用于 獲得所述NOx吸收劑的劣化程度的裝置，其中，所述稀薄時間根據(jù)所獲得 的劣化程度來設(shè)定。
8.如權(quán)利要求l所述的用于內(nèi)燃發(fā)動機的廢氣凈化設(shè)備，其中，所述 稀薄時間被設(shè)定為使得通過將流入所述NOx吸收劑的所述廢氣的空燃比 保持于所述具有較低稀薄度的稀空燃比達所述稀薄時間而獲得的所述 NOx吸收劑的所述溫度或其增量等于目標值。
全文摘要
NO_X(氮氧化物)吸收劑設(shè)置于內(nèi)燃發(fā)動機的排氣通道內(nèi)，且燃料供應(yīng)閥(28)設(shè)置于排氣通道中所述NO_X吸收劑的上游。如果當(dāng)必須從所述NO_X吸收劑釋放NO_X時所述NO_X吸收劑的溫度低于預(yù)定溫度，則首先將流經(jīng)所述NO_X吸收劑的廢氣的空燃比從基本稀空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^低稀薄度的稀空燃比，并且保持于具有較低稀薄度的稀空燃達預(yù)定的稀薄時間，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)闈饪杖急取Ｈ绻?dāng)必須從所述NO_X吸收劑釋放NO_X時所述NO_X吸收劑的溫度高于所述預(yù)定溫度，則將流經(jīng)所述NO_X吸收劑的廢氣的空燃比轉(zhuǎn)變?yōu)樗鰸饪杖急榷晦D(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^低稀薄度的稀空燃比。
文檔編號F02D41/02GK101427010SQ20078001458
公開日2009年5月6日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月27日
發(fā)明者大橋伸基 申請人:豐田自動車株式會社