[发明专利]用于内燃机的排气控制系统

说明书

当NSR催化剂的温度属于特定的NSR温度范围且SCR催化剂的温度属于特定的SCR温度范围时，添加尿素水，并且执行与流入NSR催化剂的排气的空燃比相关的特定的空燃比处理。特定的空燃比处理包括第一空燃比处理和第二空燃比处理，所述第一空燃比处理是使流入NSR催化剂的排气的空燃比成为第一稀空燃比的处理，该第一稀空燃比使从NSR催化剂排出吸着的NO_X，第二空燃比处理是使排气的空燃比成为比第一稀释空燃比更稀的第二稀空燃比的处理。在特定的空燃比处理中，交替地重复第一空燃比处理和第二空燃比处理。

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的排气控制系统。

背景技术

可以采用包括作为NO_X储存还原催化剂的NSR催化剂和作为选择还原型NO_X催化剂的SCR催化剂的内燃机的排气通道，NSR催化剂和SCR催化剂分别布置在排气通道的上游和下游侧。在这种排气构造中，当排气的空燃比为稀空燃比时，NSR催化剂吸着排气中的NO_X，而当流入NSR催化剂的排气的空燃比被暂时地调整为浓空燃比时，吸着的NO_X被从NSR催化剂排放并与排气中的还原剂反应而被还原。当排气流入SCR催化剂中时，将氨作为还原剂供给至SCR催化剂，这引起排气中的NO_X的选择性还原。

例如，在日本专利申请公开第2008-286001号中公开的内燃机的排气构造中，排气通道配备有从上游侧依次布置的NSR催化剂和SCR催化剂。为了排放并还原在NSR催化剂中吸着的NO_X，向排气供给燃料。此时，从NSR催化剂流向下游侧的NO_X在SCR催化剂中被还原。考虑到在NSR催化剂中吸着的NO_X的量以及在NO_X排放期间NO_X至氨的转化现象，来确定在SCR催化剂中还原NO_X所需的氨的供给量。因此，避免了向SCR催化剂中过量添加氨。

发明内容

当排气控制系统被构造为使用从内燃机的排气通道中的上游侧依次布置的NSR催化剂和SCR催化剂来还原NO_X时，需要在SCR催化剂中有效地还原NO_X，以将流入SCR催化剂的排气的空燃比调整为含一定程度氧气的稀空燃比。这被认为是由于为了SCR催化剂中的离子交换而在基材上承载的还原性金属元素(例如，铜Cu等)的化合价需要是与氧气进行还原反应所需的化合价。因此，当流入上游侧的NSR催化剂以进行排放并还原所吸着的NO_X的排气被调整为特定的浓空燃比时，不会在位于下游侧的SCR催化剂中形成适合于NO_X的还原反应的空燃比气氛。因此，可能变得难以在SCR催化剂中连续地还原从上游侧流出的NO_X。

因此，本发明提供了一种用于排气控制系统的技术，其具有从内燃机的排气通道中的上游侧依次布置的NSR催化剂和SCR催化剂，该技术实现了两种催化剂的充分使用以系统地提高NO_X净化能力。

本发明的发明人采用交替重复用于排放NO_X催化剂中吸着的NO_X的空燃比处理和用于恢复SCR催化剂的NO_X还原能力的空燃比处理的结构。结果，在NSR催化剂中的NO_X吸着量时常具有余裕，而从NSR催化剂排放的NO_X在SCR催化剂中被还原，并且SCR催化剂的NO_X还原能力也得到恢复。在本发明中，通过NSR催化剂进行的NO_X吸着包括所谓的NO_X吸附的形式。