[发明专利]引擎的排气净化设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种引擎的排气净化设备。更具体地，本发明涉及一种技术，该技术是向排气供应作为还原剂的燃料等等从而再生排气净化催化剂。

背景技术

从安装在汽车等等中的引擎中排出的废气含有废气成分，例如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氧化氮（NOx）和微粒物质（PM）。因此，引擎的排气路径配备有例如用于分解（例如，还原）这些物质的三元催化剂（three way catalyst）和用于获得PM的微粒过滤器（particulate filter）。

在诸如柴油引擎的情况下，其中与理论（stoichiometric）空燃比相比，该柴油引擎的空燃比被控制在稀空燃比侧（lean air-fuel ratio side）以在氧化气氛中进行燃烧，三元催化剂不能完全净化废气中的氧化氮（NOx）。因此，这种类型的引擎的有些排气路径具有与三元催化剂一起提供的NOx存储催化剂（storage catalyst）、排气净化催化剂。当排气的空燃比较稀薄时，NOx存储催化剂存储包含在排气中的NOx，但是当排气的空燃比较浓时，NOx存储催化剂释放并还原存储的NOx。在柴油引擎等等中，排气的空燃比一般较稀薄，因此氧化氮被存储在NOx存储催化剂中。因此，需要进行再生处理（NOx净化），在该再生处理中，燃料（轻油）等等例如在预定时刻被喷入排气路径中以加浓排气的空燃比，从而分解（还原）存储在NOx存储催化剂中的NOx。

燃料还包含作为有害成分的硫成分。因此，硫成分与氧气发生反应而变成氧化硫（SOx），该氧化硫而不是NOx被吸收到NOx存储催化剂（S中毒）。因此，必须执行再生处理（S净化），用于在预定时刻除去氧化硫（SOx）。该再生处理（S净化）需要排气的空燃比在NOx净化中被加浓，以及NOx存储催化剂被加热至等于或者高于预定温度的高温。

已经有各种提议用于再生处理（S净化）。一种实例包括控制喷射燃料（还原剂）的燃料喷射部件，并且维持浓郁大气中的NOx存储催化剂，以交替重复频繁燃料添加的时期和稀少燃料添加的时期，从而将NOx存储催化剂加热至高温（参见例如专利文献1）。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利No.3972864

发明内容

[本发明所要解决的问题]

通过在S净化期间如此交替重复频繁燃料添加的时期和稀少燃料添加的时期，可以抑制HC的排放并且有效地释放SOx。但是，如果在S净化期间NOx存储催化剂的温度降低，则会出现释放的氧化硫的量相应地减少的问题。即，S净化的效率可能会下降。

当NOx存储催化剂的温度降低时，碳氢化合物（HC）的排放量等等也会增加。利用专利文献1中描述的发明，当催化剂温度较低时，通过增加稀少燃料添加的时期的比例来抑制碳氢化合物（HC）的排出，但是随着这种增加，氧化硫的移除量也会减少（参见图3）。即，专利文献1中描述的发明还会造成S净化的效率降低的问题。

例如，通过将燃料添加的频率改变成排气，在再生处理期间的NOx存储催化剂的温度调节被执行。具体地，当NOx存储催化剂的温度将要上升时，燃料添加的频率增加，但是当NOx存储催化剂的温度将要下降时，燃料添加的频率减小。但是，仅仅调节燃料添加的频率受到可操作温度范围的限制，造成难以适当调节NOx存储催化剂的温度。

本发明是考虑到上述情况而完成的。本发明的目的在于提供一种引擎的排气净化设备，该排气净化设备能够适当调节排气净化催化剂的温度并且能够通过再生处理有效地释放排气的成分。

为解决上述问题，本发明的第一方面为引擎的排气净化设备，该排气净化设备包含：燃料喷射部件，该燃料喷射部件用于将燃料喷入引擎的气缸中；排气净化催化剂，该排气净化催化剂设置在引擎的排气路径中，用于净化排气；温度检测部件，该温度检测部件用于检测排气净化催化剂的温度（Te1）；再生处理执行部件，该再生处理执行部件用于执行再生处理，该再生处理将碳氢化合物供应到流入排气净化催化剂中的排气中以保持从排气净化催化剂中流出的排气的空燃比较浓，并且使排气净化催化剂的温度等于或者高于设定温度（Te2），以释放存储在排气净化催化剂中的排气组分；和氧浓度调节部件，在通过再生处理执行部件执行再生处理期间，该氧浓度调节部件根据通过温度检测部件检测的排气净化催化剂的温度和设定温度之间的温度差（Te3），来调节在通过再生处理执行部件供应碳氢化合物时的排气的氧浓度。