[发明专利]排气净化系统和催化剂再生方法

说明书

包括：NOx还原型催化剂(32)；MAF传感器(40)；SOx净化控制部(60)，其并用基于目标吸入空气量来对吸入空气量进行反馈控制的空气系统控制、和基于目标吸入空气量来设定目标喷射增加量并且基于目标喷射增加量来对燃料喷射量进行反馈控制的喷射系统控制；SOx净化禁止处理部(53)，其禁止SOx净化控制；以及保温模式控制部(55)，其在SOx净化控制的禁止期间对空气系统进行开环控制并且控制燃料喷射量，使排气维持在预定温度，SOx净化控制部(60)在从保温模式控制的结束起开始SOx净化控制的情况下，将目标吸入空气量切换到实际吸入空气量来实施喷射系统控制。

技术领域

本发明涉及排气净化系统和催化剂再生方法。

背景技术

以往，作为对从内燃机排出的排气中的氮化物(以下，记为NOx)进行还原净化的催化剂，已知NOx吸收还原型催化剂。NOx吸收还原型催化剂在排气是稀燃环境时对排气中含有的NOx进行吸收，并且，在排气是浓燃环境时用排气中含有的烃通过还原净化将已吸收了的NOx无害化并排放。因此，在催化剂的NOx吸收量达到了预定量的情况下，为了使NOx吸收能力恢复，需要定期地进行通过远后喷射或排气管喷射来使排气成为浓燃状态的所谓NOx净化(例如，参照专利文献1)。

此外，在NOx吸收还原型催化剂中还吸收排气中含有的硫氧化物(以下，记为SOx)。若SOx吸收量增加，则存在使NOx吸收还原型催化剂的NOx净化能力降低的问题。因此，在SOx吸收量达到预定量的情况下，为了使SOx从NOx吸收还原型催化剂脱离来而使其从S中毒恢复，需要定期地进行利用远后喷射、排气管喷射向上游侧的氧化催化剂供给未燃燃料以使排气温度上升到SOx脱离温度的所谓SOx净化(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-202425号公报

专利文献2:日本特开2009-047086号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为这种装置，已知在实施SOx净化时并用使吸入空气量减少的空气系统控制、和使燃料喷射量增加的喷射系统控制的装置。作为空气系统控制的一个例子，根据基于引擎的运转状态等设定的第1目标空气过剩率(例如，约1.3)来求出目标吸入空气量，并且，基于该目标吸入空气量来反馈控制吸入空气量，从而实施。此外，作为喷射系统控制的一个例子，例如根据基于引擎的运转状态等设定的第2目标空气过剩率(例如，约0.9)、及上述的目标吸入空气量等来求出目标喷射增加量，并且，基于该目标喷射增加量来反馈控制排气管喷射量或远后喷射量，从而实施。

需要说明的是，在SOx净化中，在引擎转速急上升等预定的禁止条件成立的情况下，优选禁止或者中断SOx净化的实施。但是，存在如下问题：由于若完全使远后喷射或排气管喷射停止则催化剂温度会降低，所以在之后的SOx净化重新开始时燃料消耗量变得过剩，导致催化剂过升温或燃料经济性的恶化。因此，优选在SOx净化的禁止或者中断期间，实施如下保温模式：将空气系统控制切换成开环控制，并且使远后喷射或排气管喷射以预定的喷射量继续，从而使催化剂温度维持在比SOx脱离温度低的期望的高温状态。

需要说明的是，在保温模式中SOx净化的禁止条件变得不成立而重新开始SOx净化的情况下，空气系统会从开环控制切换到反馈控制。因此，即使实施基于上述的目标吸入空气量的空气系统控制，也存在在从SOx净化的重新开始起预定期间内，实际吸入空气量无法追随目标吸入空气量的问题。进一步，在这样的状态下，即使实施使用了根据目标吸入空气量设定的喷射增加量的喷射系统控制，也存在无法使排气空气过剩率有效地降低到SOx净化所需的第2目标空气过剩率的问题。其结果，SOx净化所需的时间变长，有可能引起燃料经济性的恶化或排气过升温所导致的催化剂热劣化等。