[发明专利]用于内燃机的排气净化系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括排气再循环设备的用于内燃机的净化系统及 其控制方法。

背景技术

作为用于减少从内燃机排出到大气中的氮氧化物(NOx)量的技术， 已知一种包括排气再循环设备(以下称为“EGR设备”)和NOx储存还 原催化剂(以下可简称为“NOx催化剂”)的排气净化系统。

EGR设备通过将排气的一部分导入到用于内燃机的进气系统从而 降低燃烧室内的空气燃料混合物的燃烧温度来减少在内燃机中产生的 NOx的量。

当流入到NOx催化剂内的排气中的氧浓度高时，NOx催化剂储存 (吸收，吸附)排气中的NOx。当流入到NOx催化剂内的排气中的氧浓 度降低并且存在还原剂时，NOx催化剂还原所储存的NOx。当储存在 NOx催化剂中的NOx的量增加时，NOx催化剂的净化性能降低。因此， 执行过量供给(rich spike)控制。通过将还原剂(例如，燃料)从设置在 NOx催化剂上游的还原剂供给阀供给到排气中以将流入到NOx催化剂 中的排气的空燃比暂时减小，所述过量供给控制还原储存在NOx催化 剂中的NOx。

为了抑制NOx催化剂的温度降低，要求将NOx催化剂布置得接 近内燃机。日本专利申请公开No.2000-8835(JP-A-2000-8835)描述了一 种排气净化系统，该排气净化系统包括EGR设备，该EGR设备将经 过排气通道的位于NOx催化剂下游的部分的排气的一部分再循环到进 气系统。

然而，如果在排气再循环时执行对NOx催化剂的过量供给控制， 则已经流出NOx催化剂的大量还原剂可能流入到用于内燃机的进气系 统。结果，由于空气燃料混合物的燃烧状态的恶化，扭矩可能急剧减 小(即，可能发生所谓的扭矩冲击)，这可导致驾驶性能的恶化。

发明内容

本发明提供一种用于内燃机的排气净化系统及其控制方法，该排 气净化系统包括将含有还原剂的排气的一部分再循环到内燃机的EGR 设备，所述还原剂被供给到设置在排气通道中的NOx储存还原催化剂， 其中当EGR设备使排气再循环并且过量供给控制被执行时，在内燃机 中尽可能多地抑制扭矩的急剧减小。

本发明的第一方面涉及一种用于内燃机的排气净化系统。该排气 净化系统包括：NOx储存还原催化剂，所述NOx储存还原催化剂设置 在用于所述内燃机的排气通道中；还原剂供给装置，所述还原剂供给 装置用于将还原剂从所述NOx储存还原催化剂上游的位置供给到所述 NOx储存还原催化剂；EGR设备，所述EGR设备将含有所述还原剂的 排气的一部分再循环到所述内燃机；过量供给控制装置，所述过量供 给控制装置用于通过控制所述还原剂供给装置使得所述还原剂供给装 置供给还原剂以将流入到所述NOx储存还原催化剂中的排气的空燃比 暂时减小到预定的目标流入空燃比，来执行恢复所述NOx储存还原催 化剂的排气净化性能的过量供给控制；以及基础空燃比控制装置，所 述基础空燃比控制装置用于当所述EGR设备使排气再循环并且所述过 量供给控制被执行时将所述内燃机中的基础空燃比减小到预定的供给 基础空燃比，其中，所述预定的供给基础空燃比低于不执行所述过量 供给控制时的所述基础空燃比，并且其中当所述EGR设备再循环EGR 气体并且大约同时执行所述过量供给控制时，在具有浓空燃比且包括 用于所述过量供给控制的还原剂的排气通过所述EGR设备再循环到所 述内燃机之前，所述基础空燃比控制装置预先将所述内燃机中的基础 空燃比减小到所述预定的供给基础空燃比。

在具有上述构造的排气净化系统中，还原剂供给装置以将流入到 NOx储存还原催化剂中的排气的空燃比减小到预定的目标流入空燃比 所需的量供给还原剂(例如，燃料)。该预定的目标流入空燃比是当NOx 储存还原催化剂的排气净化性能恢复时的流入到NOx储存还原催化剂 中的排气的空燃比的目标值。更具体地，该预定的目标流入空燃比是 适于还原储存在NOx储存还原催化剂中的NOx或SOx的空燃比。例 如，该预定的目标流入空燃比可以大致是化学计量空燃比或浓空燃比。