[发明专利]适用于内燃机排气净化装置的燃料添加控制方法及排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机排气净化装置及其燃料添加控制方法，其在排气净化单元上游添加燃料，以便将储存还原型NOx催化剂等的排气净化单元控制在目标温度。

背景技术

作为稀燃式内燃机(例如柴油发动机)排气净化单元所使用的储存还原型NOx催化剂，由于包含在排气中的硫氧化物的堆积，其催化剂功能降低。当使用储存还原型NOx催化剂时，为了将堆积于催化剂上的硫氧化物分解并去除，让催化剂功能得到恢复，有必要定期进行被称作S再生的再生处理。S再生是通过让催化剂温度升高到比通常运转状态下的温度区域高的目标温度(例如600℃以上)，且将催化剂附近的空燃比保持在理论空燃比或浓区域来实施的。催化剂温度是通过例如将燃料作为还原剂添加到排气中而实施升温的。但是，当为了控制在目标温度而连续添加必要量的燃料时，因还原反应的连续进行而有可能发生使催化剂温度上升过度的情况。针对于此，已公开有一种排气净化装置，其在进行S再生时为将储存还原型NOx催化剂的温度控制在目标温度，对燃料添加阀进行操作以便将由燃料添加阀添加燃料的添加期间和停止燃料添加的中止期间组合而成的周期进行重复，并且，在各周期中对能否由燃料添加阀添加燃料进行控制，以使中止期间的一半在添加期间之前作为添加前中止期间而被设置(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2005-337039号公报

发明内容

发明要解决的课题

适用于储存还原型NOx催化剂S再生处理的运转状态是被限定的。通常，S再生处理在内燃机的运转状态适用于该S再生处理的运转状态时进行。因此，有必要进行S再生处理时，优选在内燃机的运转状态适用于S再生处理的运转状态时快速进行燃料添加。在专利文献1的排气净化装置中，由于添加前中止期间的长度被固定为中止期间的一半，从而容易发生在添加前中止期间中内燃机的运转状态从适用于S再生处理的运转状态脱离等的失去S再生的机会的情况。

因此，本发明以提供一种抑制储存还原型NOx催化剂等排气净化单元的过热，并能够快速地实行向排气净化单元的燃料添加的内燃机排气净化装置的燃料添加控制方法及适用于实施该方法的排气净化装置为目的。

解决课题的方法

本发明的燃料添加控制方法适用于，具备净化内燃机排气的排气净化单元和从所述排气净化单元上游添加燃料的燃料添加单元的内燃机排气净化装置，所述燃料添加控制方法为操作所述燃料添加单元，从而为了将所述排气净化单元控制在目标温度，重复进行由所述燃料添加单元添加燃料的添加期间与停止燃料添加的中止期间组合而成的周期，而且各周期中所述中止期间以夹着所述添加期间的形式被分割，并且，通过操作所述燃料添加单元，以使设在所述添加期间之前的中止期间即添加前中止期间的长度，根据所述周期起点上的所述排气净化单元的温度而变化，从而解决上述课题。

按照本发明的燃料添加控制方法，由于在添加期间之前设置有添加前中止期间，通过在该添加前中止期间使排气净化单元的温度降低，从而能对在随后的添加期间排气净化单元温度的过度上升进行抑制。为防止添加期间的排气净化单元过热，在添加前中止期间内应该降低的排气净化单元的温度幅度根据在周期起点上的排气净化单元的温度而不同。由于在添加前中止期间内应该降低的温度幅度与添加前中止期间的长度相关，根据在周期起点上的排气净化单元的温度来变更添加前中止期间的长度，从而能设定可防止添加期间的排气净化单元过热的合适长度的添加前中止期间。由此，能防止设置过长的添加前中止期间，从而能快速实行燃料添加。

在本发明的燃料添加控制方法的一个实施方式中，也可以将所述燃料添加单元操作成在所述周期起点上的所述排气净化单元的温度越低所述添加前中止期间的长度就越短。添加前中止期间越长就能在该添加前中止期间中使排气净化单元的温度越低，若排气净化单元的温度已经较低时，即使不设置长的添加前中止期间，也能防止添加期间中排气净化单元过热。因此，通过在周期起点上的排气净化单元的温度越低使添加前中止期间的长度就越短，从而能快速实行燃料添加。