內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，已知在實(shí)施氧化催化劑的硫磺釋放處理時(shí)，在PM (ParticulateMatter:顆粒物)堆積量較多的情況下，會(huì)實(shí)施過濾器床溫處理。作為與此相關(guān)的文獻(xiàn)，例如有專利文獻(xiàn)I。但是，已知內(nèi)燃機(jī)的排氣中所含有的SO2(二氧化硫)在氧化催化劑中將變?yōu)镾O3 (三氧化硫)，進(jìn)而通過與H2O (水)發(fā)生反應(yīng)而會(huì)變?yōu)镠2S04。有時(shí)H2SO4會(huì)成為白煙(硫酸鹽白煙)而被釋放至大氣中。在專利文獻(xiàn)I中，并未公開這種化學(xué)反應(yīng)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-299572號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]如上所述，SO3通過與H2O反應(yīng)而成為H2S04。氧化催化劑也具有吸附性質(zhì)。因此，在與氧化催化劑同時(shí)設(shè)置并對(duì)PM進(jìn)行捕捉的過濾器(例如，DPF:Diesel ParticulateFilter:柴油機(jī)微粒濾清器)進(jìn)行再生時(shí)，有可能會(huì)產(chǎn)生大量的白煙。即，在內(nèi)燃機(jī)中被燃燒的燃料中所含有的硫磺成分(S成分)、與被吸附在氧化催化劑上并因隨著PM再生要求的排氣溫度的上升而脫離了的吸附SOx有可能會(huì)變?yōu)榘谉煛?br>[0008]因此，本說明書所公開的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以抑制因PM再生時(shí)的硫磺脫離而產(chǎn)生白煙的情況為課題。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]為了解決相關(guān)課題，本說明書中所公開的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置為，在具有氧化功能的催化劑的下游處具備過濾器，所述內(nèi)燃機(jī)的控制裝置具備控制部，所述控制部在所述過濾器的PM再生要求成立了的情況下，在將排氣溫度以固定期間而被維持于與顆粒物氧化開始溫度相比而較低、且與從上次顆粒物再生結(jié)束時(shí)起至本次顆粒物再生要求為止的排氣或所述催化劑的床溫的最高到達(dá)溫度相比而較高的硫磺脫離溫度之后，將所述排氣溫度設(shè)為所述PM氧化開始溫度以上。所述控制部在所述最高到達(dá)溫度為所述催化劑中的從SO2向SO3轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換率成為容許值以下的轉(zhuǎn)換容許溫度以下的情況下，將所述硫磺脫離溫度設(shè)定為高于所述最高到達(dá)溫度且在所述轉(zhuǎn)換容許溫度以下的任意溫度。
[0011]催化劑中所堆積、吸附著的硫磺具有如下性質(zhì)，S卩，會(huì)因溫度成為高于其堆積、吸附時(shí)的溫度而開始脫離。因此，如果沒有變?yōu)閺纳洗蜳M再生結(jié)束時(shí)至本次過濾器生成要求之前的排氣溫度歷史中的最高到達(dá)溫度以上，則不能使硫磺脫離。因此，在具有過濾器的再生要求時(shí)，只要以自始即成為PM氧化開始溫度的方式進(jìn)行控制，就能夠使硫磺脫離。但是，另一方面，溫度越高則硫磺的脫離越快，從而硫磺的釋放速度越變快。其結(jié)果為，有可能誘發(fā)白煙的產(chǎn)生。
[0012]因此，以固定期間維持在能夠使催化劑中所吸附的硫磺S脫離、釋放的最低溫度即硫磺脫離溫度，并在脫離、釋放硫磺之后，使排氣溫度上升至PM氧化開始溫度以上。由此，能夠抑制硫磺脫離時(shí)的白煙的產(chǎn)生、以及PM再生時(shí)的白煙的產(chǎn)生。
[0013]所述控制部能夠在所述最高到達(dá)溫度為使所述催化劑中的從302向SO 3的轉(zhuǎn)換率變?yōu)槿菰S值以下的轉(zhuǎn)換容許溫度以下的情況下，將所述硫磺脫離溫度設(shè)定成所述轉(zhuǎn)換容許溫度。
[0014]在最高到達(dá)溫度為轉(zhuǎn)換容許溫度以下的情況下，能夠?qū)⒘蚧敲撾x溫度設(shè)定在轉(zhuǎn)換容許溫度以下的范圍內(nèi)。成為白煙發(fā)生的一個(gè)原因的SO3是通過SO2被氧化而產(chǎn)生的。從302向SO 3的轉(zhuǎn)換率受排氣溫度的影響。因此，只要預(yù)先將硫磺脫離溫度設(shè)定在轉(zhuǎn)換容許溫度以下的范圍內(nèi)，則能夠?qū)谉熞种圃谌菰S范圍內(nèi)。另外，硫磺脫離溫度需要為高于最高到達(dá)溫度的溫度，而且，該溫度越高，則硫磺脫離的效率越高。如果考慮這些因素，則能夠在最高到達(dá)溫度為轉(zhuǎn)換容許溫度以下的情況下，通過將硫磺脫離溫度設(shè)為轉(zhuǎn)換容許溫度，從而在將白煙抑制在容許范圍內(nèi)的同時(shí)實(shí)施高效的硫磺脫離。通過將硫磺脫離溫度設(shè)為轉(zhuǎn)換容許溫度，從而能夠在有效抑制白煙產(chǎn)生的同時(shí)加快硫磺脫離。
[0015]所述控制部能夠在到達(dá)所述硫磺脫離溫度之前階段性地使排氣或所述催化劑的床溫上升。由此，能夠在抑制白煙的產(chǎn)生的同時(shí)使堆積溫度不同的硫磺進(jìn)行脫離。
[0016]所述控制部能夠在所述過濾器的PM再生要求成立且具有所述催化劑的下游側(cè)的排氣溫度上升要求的情況下，使向所述催化劑流入的廢氣中的氧濃度降低至與在所述內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行燃燒的燃料中的硫濃度值相對(duì)應(yīng)的氧濃度的上限閾值以下。
[0017]在被設(shè)置于排氣路徑中且被配置在具有氧化功能的催化劑的下游處的過濾器進(jìn)行再生時(shí)需要氧。另一方面，當(dāng)氧濃度過高時(shí)，將因包含了硫成分的燃料進(jìn)行燃燒而生成的302被氧化從而生成SO 3。同樣地，在催化劑或過濾器中所堆積的硫黃S成分也通過脫離、氧化而成為S03。以這種方式被生成的303與H2O結(jié)合而成為H2SO4并霧化，即成為白煙。因此，在為了進(jìn)行過濾器中所堆積的物質(zhì)、主要是PM (Particulate Matter)的再生而準(zhǔn)許有排氣溫度上升要求的情況下，將實(shí)施使氧濃度降低的控制。由此，能夠抑制白煙的產(chǎn)生。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，能夠抑制因PM再生時(shí)的硫磺脫離所導(dǎo)致的白煙的產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0020]圖1為表示實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0021]圖2為表示實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置所實(shí)施的控制的一個(gè)示例的流程圖。
[0022]圖3為表示排氣溫度與SO3轉(zhuǎn)換率的關(guān)系的曲線圖。
[0023]圖4為表示S堆積溫度與S脫離溫度的關(guān)系的曲線圖。
[0024]圖5為表示實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置所實(shí)施的控制的一個(gè)示例的流程圖。
[0025]圖6為實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置所實(shí)施的PM再生時(shí)序圖的一個(gè)示例。
[0026]圖7為表示堆積S量與燃料S濃度的關(guān)系的說明圖。
[0027]圖8為表示燃料S濃度與白煙抑制目標(biāo)A/Ftrg的關(guān)系的曲線圖。
[0028]圖9為表示白煙的產(chǎn)生狀況的曲線圖。
[0029]圖10為表示燃料S濃度值與白煙抑制控制實(shí)施期間τtrg的關(guān)系的曲線圖。
[0030]圖11為表示PM再生時(shí)A/F對(duì)白煙的影響的曲線圖。
[0031]圖12(A)為模式化地表示存儲(chǔ)了預(yù)先設(shè)置的每個(gè)目標(biāo)處理的固定值的候選值的情況的說明圖，圖12(B)為模式化地表示對(duì)照目標(biāo)處理來設(shè)定固定值的情況的說明圖。
[0032]圖13為表示PM再生間隔期間的排氣溫度改變例的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]以下，參照附圖來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。但是，在附圖中，也存在各個(gè)部的尺寸、比率等未以與實(shí)際的部件完全一致的方式進(jìn)行圖示的情況。此外，在所描繪圖面上也存在細(xì)節(jié)部分被省略的情況。
[0034](實(shí)施方式)
[0035]圖1為表示實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)I的概要結(jié)構(gòu)的說明圖。內(nèi)燃機(jī)I具備發(fā)動(dòng)機(jī)主體2和內(nèi)燃機(jī)的控制裝置(以下，稱為控制裝置)。在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2上連接有進(jìn)氣通道4和排氣通道5。在發(fā)動(dòng)機(jī)主體2上連接有EGR (Exhaust Gas Recirculat1n:廢氣再循環(huán))通道6的一端。EGR通道6的另一端與進(jìn)氣通道連接。在EGR通道6上配置有EGR冷卻器7和EGR閥8。在進(jìn)氣通道4上配置有節(jié)氣門9。在排氣通道5上配置有DOC (Diesel Oxidat1nCatalyst:柴油機(jī)氧化催化劑)10。D0C10為具有氧化功能的催化劑、且被包含在內(nèi)燃機(jī)I中。在排氣通道的D0C10的下游側(cè)配置有DPF(Diesel Particulate Filter:柴油機(jī)微粒濾清器)11。DPFll為對(duì)PM