[发明专利]尾气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发动机的尾气净化装置。

背景技术

在现有技术的柴油发动机中，包含在尾气中的颗粒是通过下述方式被除掉的：在发动机的排气通道内设置一个微粒过滤器并用该微粒过滤器收集尾气中的颗粒，然后点燃这些收集在微粒过滤器中的颗粒并使其燃烧，目的是重复利用这种微粒过滤器。但是，收集在微粒过滤器中的颗粒只有在温度至少约为600℃时才会点燃。但，柴油机的尾气温度通常远远低于600℃。因此，很难利用尾气的热量点燃收集在微粒过滤器中的微粒。为了能够利用尾气的热量点燃收集在微粒过滤器中的颗粒，就需要降低颗粒的燃点。

但是，如果微粒过滤器上装有催化剂，那么就可以降低颗粒的燃点，这在本领域内已经是公知的。因此，在本领域内已经有很多种带有催化剂的公知微粒过滤器，用来降低微粒的燃点。

例如，日本已审结的专利(Kokoku)第7-106290中公开了一种微粒过滤器，其包括一个携带有铂系金属和碱土金属氧化物的混合物的微粒过滤器。在这种微粒过滤器中，微粒可在约为350℃至400℃的较低温度下点燃，而且能够继续燃烧。

概括地说，本发明所要解决的问题在于：当柴油机内的载荷变得很高时，尾气的温度将从350℃增加至400℃，这样，对于上述微粒过滤器，当发动机载荷变大时好象通过尾气的热量就可使颗粒燃烧。但在实际中，即使尾气的温度已达到350℃至400℃，有时仍然不能点燃微粒。此外，即使微粒被点燃，那么也仅有一些微粒燃烧，而大量的微粒仍然保持在未燃烧状态下。

就是说，当尾气中所含的颗粒量很小时，附着在微粒过滤器上的颗粒量也很少。这时，如果尾气的温度达到350至400℃，那么微粒过滤器上的颗粒就会被点燃，而且能够继续燃烧。

如果尾气中所含的颗粒量较大，那么在沉积于微粒过滤器上的颗粒完全燃烧前，其它颗粒又会附着在那些颗粒上。这样，微粒就会以多层的形式沉积在微粒过滤器上。如果微粒以这种多层方式沉积在微粒过滤器上，那么那些容易和氧接触的颗粒就会燃烧，但未与氧接触的其余颗粒就不会燃烧，因此就会有大量的颗粒仍然没有燃烧。所以，如果尾气中所含的微粒数量较大，那么就会有大量的微粒继续沉积在微粒过滤器上。

另外，如果有大量的微粒沉积在微粒过滤器上，那么已经沉积下来的颗粒就会变得越来越难以点燃和燃烧。由于颗粒中的碳在沉积过程中会转变成不易燃烧的石墨，因此颗粒也就更不容易燃烧。实际上，如果有大量的微粒继续沉积在微粒过滤器上，那么已经沉积下来的微粒在350℃至400℃的较低温度下就不会被点燃。要点燃已经沉积下来的微粒，就要求使温度高于600℃。但在柴油机中，尾气的温度通常不会超过600℃的高温。因此，如果有大量的微粒继续沉积在微粒过滤器上，那么尾气中的热量就很难点燃已经沉积下来的颗粒。

此外，如果这时能够使尾气的温度高达600℃以上，那么已经沉积下来的颗粒就会被点燃，但在这种情况下又会出现另外一个问题。就是说，在这种情况下，如果将已沉积的微粒点燃，那么燃烧的同时，还会产生光焰。这时，微粒过滤器的温度就在很长一段时间内保持在800℃以上，直到沉积下来的颗粒被完全烧光。如果微粒过滤器以这种方式长时间处于超过800℃的高温条件下，那么微粒过滤器就会很快老化，因此就产生了一个问题：必须经常用新的过滤器更换旧的微粒过滤器。

发明内容

本发明的一个目的在于防止尾气净化装置的微粒过滤器在沉积于过滤器上颗粒的燃烧所产生的热量的作用下产生老化。

根据本发明，提供一种用于发动机的尾气净化装置，而发动机上设置有一个燃烧室，该净化装置包括：一个尾气通道；一个微粒过滤器，该过滤器设置于尾气通道内并用于通过氧化作用除去从燃烧室排出的尾气中的微粒；一个用于控制流入微粒过滤器中的尾气特性(指标)的装置；用于判断微粒过滤器是否在颗粒氧化所产生的热量作用下而导致老化的装置，其中当判断装置判断出微粒过滤器将由于热而产生老化时，控制装置就会改变流入到微粒过滤器中的尾气特性(指标)，从而防止微粒过滤器产生热老化现象。

根据本发明的一个实施例，控制装置能够控制流入微粒过滤器中的尾气量，而且当判断装置判断出微粒过滤器将由于热而产生老化时，该控制装置将执行能够使流入微粒过滤器中的尾气量小于第一极限值的第一控制操作或能够使流入微粒过滤器中的尾气量大于第二极限值的第二控制操作，而第二极限值大于第一极限值。