BR112012024807B1

BR112012024807B1 - Sistema de purificação de escape motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112012024807B1
Application number: BR112012024807-3A
Authority: BR
Inventors: Yuki Bisaiji
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2020-12-15
Also published as: IN2012DN03419A; EP2581575A1; BR112012024807A2; CN103097678A; ES2629459T3; WO2013027300A1; JP5257551B1; EP2581575B1; EP2581575A8; CN103097678B; US20130047589A1; EP2581575A4; JPWO2013027300A1; US8707682B2

Abstract

sistema de purificação de escape motor de combustão interna. a presente invenção refere-se a um motor de combustão interna, um sensor de relação ar-combustível no lado a montante (23), uma válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), um catalisador de purificação de escape (13) e o sensor de relação ar-combustível no lado a jusante (24) que são dispostos em uma passagem de escape de motor na ordem a partir do lado a montante. se os hidrocarbonetos forem alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), a relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a jusante (24) sofre uma alteração para o lado rico a partir da relação ar-combustível de referência que é detectada quando os hidrocarbonetos não são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15). a quantidade de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) e que se deslocam pelo catalisador de purificação de escape (13) é detectada a partir da diferença de relação ar-combustível entre a relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante (23) e a relação ar-combustível de referência detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante (24).

Description

Campo Técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de purificaçãode escape de um motor de combustão interna.

Antecedentes da Invenção

[0002] Conhecido na técnica é um motor de combustão internaque dispõe, em uma passagem de escape de motor, um catalisador de armazenamento de NOx que armazena o NOx que está contido no gás de exaustão quando a relação ar-combustível do gás de exaustão que entra é desviado e que libera o NOx armazenado quando a relação ar- combustível do gás de exaustão que entra se torna rica, que dispõe a válvula de adição de combustível na passagem de escape de motor a montante do catalisador de armazenamento de NOx, que dispõe um sensor de relação ar-combustível dentro da passagem de escape de motor a jusante do catalisador de armazenamento de NOx, e que torna a relação ar-combustível do gás de exaustão que fui no catalisador de armazenamento de NOx rica mediante a alimentação de combustível na passagem de escape de motor a partir da válvula de adição de combustível quando o NOx deveria ser liberado a partir do catalisador de armazenamento de NOx (vide, por exemplo, a literatura de patente 1).

[0003] Nesse sentido, nesse motor de combustão interna, se aválvula de adição de combustível alimentar mais do que os hidrocarbonetos em excesso necessários, a quantidade dehidrocarbonetos que se desloca através do catalisador dearmazenamento de NOx aumenta. Nesse caso, se fosse possível detectar a quantidade de deslocamento dos hidrocarbonetos, seria possível reduzir a quantidade de hidrocarbonetos que são consumidos de forma esbanjadora. No entanto, no momento, é impossível detectar tal quantidade de deslocamento de hidrocarbonetos por um método simples.

Lista de Citações Literatura de Patente

[0004] Literatura de patente 1: Publicação de Patente Japonesa (A) N° 2004-316458

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0005] Um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema depurificação de escape de um motor de combustão interna que pode detectar a quantidade de deslocamento de hidrocarbonetos por um método simples.

Solução para o Problema

[0006] De acordo com a presente invenção, apresenta-se umsistema de purificação de escape de um motor de combustão interna em que uma válvula de alimentação de hidrocarboneto para a alimentação de hidrocarbonetos é disposta em uma passagem de escape de motor, um sensor de relação ar-combustível no lado a montante para detectar uma relação ar-combustível de gás de exaustão é disposto na passagem de escape do motor a montante da válvula de alimentação de hidrocarboneto, um catalisador de purificação de escape para reagir o NOx contido no gás de exaustão e os hidrocarbonetos reformados é disposto na passagem de escape de motor a jusante da válvula de alimentação de hidrocarboneto, um sensor de relação ar-combustível no lado a jusante para detectar a relação ar-combustível do gás de exaustão é disposto na passagem de escape de motor a jusante do catalisador de purificação de escape, o sensor de relação ar-combustível no lado a jusante é um tipo de sensor que tem um eletrólito sólido, os eletrodos que cobrem, respectivamente, as duas superfícies laterais do eletrólito sólido, e uma camada de resistência de difusão que cobre um dos eletrodos e na qual o gás de exaustão é guiado para a camada de resistência de difusão, os catalisadores de metal precioso são transportados em uma superfície de fluxo do gás de exaustão do catalisador de purificação de escape e uma parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão é formada ao redor dos catalisadores de metal precioso, o catalisador de purificação de escape tem uma propriedade de redução do NOx que está contido no gás de exaustão se uma concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape sofre uma vibração dentro de uma faixa predeterminada de amplitude e dentro de uma faixa predeterminada de período e tem uma propriedade de ser aumentado na quantidade de armazenamento de NOx que está contido no gás de exaustão se o período de vibração da concentração de hidrocarboneto for maior que a faixa predeterminada, quando os hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto, uma relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante sofre uma alteração para um lado rico de uma relação ar-combustível de referência que é detectada quando os hidrocarbonetos não são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto, e uma quantidade de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto e que se deslocam pelo catalisador de purificação de escape é detectada a partir de uma diferença de relação ar-combustível entre uma relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante e a relação ar-combustível de referência que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0007] É possível detectar uma quantidade de deslocamento de hidrocarbonetos a partir dos sinais de emissão de um sensor de relação ar-combustível no lado a montante e de um sensor de relação ar-combustível no lado a jusante.

Breve Descrição dos Desenhos

[0008] A figura 1 é uma vista geral de um motor de combustãointerna do tipo de ignição de compactação; a figura 2 é uma vista que mostra de forma esquemática uma parte de superfície de um transportador de catalisador; a figura 3 é uma vista para explicar uma reação de oxidação em um catalisador de purificação de escape; a figura 4 é uma vista que mostra uma alteração de uma relação ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de escape; a figura 5 é uma vista que mostra uma taxa de purificação de NOx; a figura 6A e 6B são vistas para explicar uma reação de redução de oxidação em um catalisador de purificação de escape; a figura 7A e 7B são vistas para explicar uma reação de redução de oxidação em um catalisador de purificação de escape; a figura 8 é uma vista que mostra uma alteração de uma relação ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de escape; a figura 9 é uma vista que mostra uma taxa de purificação de NOx; a figura 10 é um gráfico de tempo que mostra uma alteração de uma relação ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de escape; a figura 11 é um gráfico de tempo que mostra uma alteração de uma relação ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de escape; a figura 12 é uma vista que mostra uma relação entre uma resistência oxidante de um catalisador de purificação de escape e uma relação mínima de ar-combustível X solicitada; a figura 13 é uma vista que mostra uma relação entre uma concentração de oxigênio no gás de exaustão e uma amplitude DH de uma concentração de hidrocarboneto dada a mesma taxa de purificação de NOx; a figura 14 é uma vista que mostra uma relação entre uma amplitude DH de uma concentração de hidrocarboneto e uma taxa de purificação de NOx; a figura 15 é uma vista que mostra uma relação de um período de vibração ΔT de uma concentração de hidrocarboneto e uma taxa de purificação de NOx; a figura 16 é uma vista que mostra uma alteração na relação ar-combustível do gás de exaustão que flui ao catalisador de purificação de escape, etc.; a figura 17 é uma vista que mostra um apa de uma quantidade de NOx NOXA de escape; a figura 18 é uma vista que mostra um temporização de injeção de combustível; a figura 19 é uma vista que mostra um mapa de uma quantidade de combustível adicional WR; as figuras 20A e 20B são vistas que mostram uma relação- alvo ar-combustível base; as figuras 21A, 21B e 21C são vistas que mostram um período de injeção de hidrocarbonetos, etc.; as figuras 22A e 22B são gráficos de tempo que mostram as alterações em uma relação ar-combustível de gás de exaustão que fluo em um catalisador de purificação de escape; a figura 23 é uma vista que mostra um mapa de umarelação-alvo ar-combustível pico; as figuras 24A e 24B são vistas que mostram a estrutura de um sensor de relação ar-combustível ilustrado de maneira esquemático, etc.; as figuras 25A e 25B são vistas que mostram uma alteração na relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante, etc.; as figuras 26A e 26B são vistas que mostram uma alteração na relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante, etc.; a figura 27 é um fluxograma para o controle operacional; a figura 28 e 29 são fluxogramas que mostram uma modalidade de um controle operacional l; as figuras 30A e 30B são vistas que mostram uma alteração na relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante, etc.; as figuras 31 e 32 são fluxogramas que mostram outra modalidade do controle operacional I; a figura 33 é um fluxograma para a execução de um controle de indicação.

Descrição de Modalidades

[0009] A figura 1 é uma vista geral de um motor de combustãointerna do tipo de ignição de compactação.

[00010] Com referência à figura 1, 1 indica um corpo de motor, 2 uma câmara de combustão de cada cilindro, 3 um injetor de combustível controlado de maneira eletrônica para injetar combustível em cada câmara de combustão 2, 4 uma tubulação de admissão, e 5 uma tubulação de escape. A tubulação de admissão 4 é conectada através um duto de admissão 6 a uma saída de um compressor 7a de um turbo-compressor de escape 7, enquanto uma entrada do compressor 7a é conectada através de um detector de quantidade de ar de entrada 8 a um filtro de ar 9. Dentro do duto de admissão 6, uma válvula de regulagem 10 acionada por um motor de passo é disposto. Adicionalmente, ao redor do duto de admissão 6, um dispositivo de resfriamento 11 é disposto para resfriar o ar de admissão que flui através da parte interna do duto de admissão 6. Na modalidade mostrada na figura 1, uma água de resfriamento de motor é guiada para a parte interna do dispositivo de resfriamento 11 onde a água de resfriamento de motor é usada para resfriar o ar de admissão.

[00011] Por outro lado, a tubulação de escape 5 é conectada a uma entrada de uma turbina de escape 7b do turbo-compressor de escape 7. Uma saída da turbina de escape 7b é conectada através de um tubo de escape 12a a uma entrada do catalisador de purificação de escape 13, enquanto uma saída do catalisador de purificação de escape 13 é conectada através de um tubo de escape 12b a um filtro de particulado 14 para capturar os particulados que estão contidos no gás de exaustão.

[00012] Dentro do tubo de escape 12a a montante do catalisador de purificação de escape 13, uma válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é disposta para a alimentação de hidrocarbonetos que compreende óleo diesel ou outro combustível usado como combustível para um motor de combustão interna do tipo de ignição de compactação. Na modalidade mostrada na figura 1, o óleo diesel é usado como os hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15. Observa-se que, a presente invenção também pode ser aplicada a um motor de combustão interna do tipo de ignição de faísca, no qual o combustível é queimado mediante uma relação ar-combustível de desvio. Nesse caso, a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, os hidrocarbonetos que compreendem gasolina ou outro combustível usado como combustível de um motor de combustão interna do tipo de ignição de faísca são alimentados.

[00013] Por outro lado, a tubulação de escape 5 e a tubulação de admissão 4 são conectadas umas às outras através de uma passagem de recirculação do gás de exaustão (deste ponto em diante no presente documento chamada de "EGR") 16. Dentro da passagem de EGR 16, uma válvula de controle de EGR controlada de maneira eletrônica 17 é disposta. Adicionalmente, ao redor da passagem de EGR 16, um dispositivo de resfriamento 18 é disposto para resfriar o gás de EGR que flui através da parte interna da passagem de EGR 16. Na modalidade mostrada na figura 1, a água de resfriamento de motor é guiada para a parte interna do dispositivo de resfriamento 18 onde a água de resfriamento de motor é usada para resfriar o gás de EGR. Por outro lado, cada injetor de combustível 3 é conectado através de um tubo de alimentação de combustível 19 a um duto comum 20. Esse duto comum 20 é conectado através de uma bomba de combustível de descarga variável 21 controlada de maneira eletrônica a um tanque de combustível 22. O combustível que é armazenado dentro do tanque de combustível 22 é alimentado pela bomba de combustível 21 para a parte interna do duto comum 20. O combustível que é alimentado à parte interna do duto comum 20 é alimentado através de cada tubo de alimentação de combustível 19 ao injetor de combustível 3.

[00014] Uma unidade de controle eletrônica 30 que compreende um computador digital dotado de uma ROM (memória somente para a leitura) 32, uma RAM (memória de acesso aleatório) 33, uma CPU (microprocessador) 34, uma porta de entrada 35 e uma porta de saída 36, que são conectadas umas às outras por um barramento bidirecional 31. Dentro do tubo de escape 12a a montante da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, um sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 para detectar uma relação ar- combustível do gás de exaustão que escapa a partir do motor é disposto, enquanto na parte interna do tubo de escape 12b a jusante do catalisador de purificação de escape 13, um sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24 é disposto para detectar uma relação ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de escape 13. Adicionalmente, a jusante do catalisador de purificação de escape 13, um sensor de temperatura 25 é disposto para detectar uma temperatura do catalisador de purificação de escape 13, enquanto no filtro de particulado 14, um sensor de pressão diferencial 26 é fixado para detector uma pressão diferencial antes e depois do filtro de particulado 14. Os sinais de emissão desse sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23, sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24, sensor de temperatura 25, sensor de pressão diferencial 26, e detector de quantidade de ar de entrada 8 são inseridos através dos conversores AD respectivamente correspondentes 37 para a porta de entrada 35.

[00015] Adicionalmente, um pedal acelerador 40 tem um sensor de carga 41 conectado a ele que gera uma tensão de emissão proporciona à quantidade de depressão L do pedal acelerador 40. A tensão de emissão do sensor de carga 41 é inserida através de um conversor AD correspondente 37 à porta de entrada 35. Adicionalmente, na porta de entrada 35, um sensor de ângulo de manivela 42 é conectada que gera um pulso de emissão a cada momento que um eixo de manivela gira, por exemplo, por 15°. Por outro lado, a porta de saída 36 é conectada através dos circuitos de acionamento correspondentes 38 a cada injetor de combustível 3, o motor de passo para acionar a válvula de regulagem 10, a válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, a válvula de controle de EGR 17 e a bomba de combustível 21.

[00016] A figura 2 mostra de maneira esquemática uma parte de superfície de um transportador de catalisador que é transportada em um substrato do catalisador de purificação de escape 13. Nesse catalisador de purificação de escape 13, conforme mostrado na figura 2, por exemplo, apresenta-se um transportador de catalisador 50 produzido a partir de alumina sobre o qual os catalisadores de metal precioso 51 e 52 são transportados. Adicionalmente, nesse transportador de catalisador 50, uma camada básica 53 é formada que inclui pelo menos um elemento selecionado a partir de potássio K, sódio Na, césio Cs, ou outro metal alcalino, bário Ba, cálcio Ca, ou outro metal alcalinoterroso, lantanídeos ou outro, como terra rara e prata Ag, cobre Cu, ferro Fe, irídio Ir, ou outro metal capaz de doar elétrons ao NOx. O gás de exaustão flui ao longo do topo do transportador de catalisador 50, de modo que os catalisadores de metal precioso 51 e 52 podem ser transportados na superfície de fluxo do gás de exaustão do catalisador de purificação de escape 13. Adicionalmente, a superfície da camada básica 53 tem basicidade, de modo que a superfície da camada básica 53 é chamada de parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 54.

[00017] Por outro lado, na figura 2, o catalisador de metal precioso 51 compreende platina Pt, enquanto o catalisador de metal precioso 52 compreende ródio Rh. Ou seja, os catalisadores de metal precioso 51 e 52 que são transportados no transportador de catalisador 50 compreendem platina Pt e ródio Rh. Observa-se que, no transportador de catalisador 50 do catalisador de purificação de escape 13, além de platina Pt e ródio Rh, paládio Pd pode ser adicionalmente transportado ou, no lugar de ródio Rh, paládio Pd pode ser transportado. Ou seja, os catalisadores de metal precioso 51 e 52 que são transportados no transportador de catalisador 50 compreendem platina Pt e pelo menos um de ródio Rh e paládio Pd.

[00018] Se os hidrocarbonetos forem injetados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 no gás de exaustão, os hidrocarbonetos são reformados pelo catalisador de purificação de escape 13. Na presente invenção, nesse momento, os hidrocarbonetos reformados são usados para remover o NOx no catalisador de purificação de escape 13. A figura 3 mostra de maneira esquemática a ação de reforma realizada no catalisador de purificação de escape 13 nesse momento. Conforme mostrado na figura 3, os hidrocarbonetos HC que são injetados partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 se tornam os hidrocarbonetos HC radicais com um pequeno número de carbono pelo catalisador 51.

[00019] A figura 4 mostra o tempo de alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e a alteração na relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13. Observa-se que, as alterações na relação ar-combustível (A/F)in dependem da alteração da concentração dos hidrocarbonetos no gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13, de modo que a alteração na relação ar-combustível (A/F)in mostrada na figura 4 expressa a alteração na concentração dos hidrocarbonetos. No entanto, se a concentração de hidrocarboneto se tornar mais elevada, a relação ar-combustível (A/F)in se torna menor, então, na figura 4, quanto mais rica a relação ar-combustível (A/F)in, maior aconcentração de hidrocarboneto.

[00020] A figura 5 mostra a taxa de purificação de NOx pelocatalisador de purificação de escape 13 com relação ao temperatura de catalisadores do catalisador de purificação de escape 13 ao fazer com que a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 se altere periodicamente de modo a, conforme mostrado na figura 4, fazer com que a relação ar- combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui no catalisador de purificação de escape 13 se altere. Os inventores preocupados com a busca de purificação de NOx para um longo tempo. No processo de busca, observou-se que se a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 vibrar dentro de uma faixa predeterminada de amplitude e dentro de uma faixa predeterminada de período, conforme mostrado na figura 5, uma taxa de purificação de NOx extremamente alta é obtida mesmo em uma região de alta temperatura de 400°C ou mais.

[00021] Adicionalmente, nesse momento, uma grande quantidade de intermediário de redução que contém nitrogênio e hidrocarbonetos continua a ser mantida ou absorvida sobre a superfície da camada básica 53, ou seja, sobre a parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 54 do catalisador de purificação de escape 13. Sabe-se que a intermediário de redução desempenha um papel central na obtenção de uma alta taxa de purificação de NOx. A seguir, isso será explicado com referência às figuras 6A e 6B. Observa-se que, essas figuras 6A e 6B mostram de forma esquemática a parte de superfície do transportador de catalisador 50 do catalisador de purificação de escape 13. Essas figuras 6A e 6B mostram a reação que é presumida ocorrer quando a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 sofre uma vibração dentro de uma faixa predeterminada de amplitude e dentro de uma faixa predeterminada de período.

[00022] A figura 6A mostra quando a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 é baixa, enquanto a figura 6B mostra quando os hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 se torna mais elevada.

[00023] Agora, conforme será entendido a partir da figura 4, a relação ar-combustível do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 é mantida desviada exceto por um momento, de modo que o gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 normalmente se torna um estado de excesso de oxigênio. Portanto, o NO que está contido no gás de exaustão, conforme mostrado na figura 6A, é oxidado na platina 51 e se torne NO2. A seguir, esse NO2 é adicionalmente oxidado e se torna NO3. A parte adicional do NO2 se torna NO2-. Nesse caso, a quantidade de produção de NO3 é muito maior que a quantidade de produção de NO2-. Portanto, na platina Pt 51, uma grande quantidade de NO3 e uma pequena quantidade de NO2-são produzidas. Esse NO3 e NO2-are fortes em atividade. Abaixo, esse NO3 e NO2-serão chamados de NOx*ativo.

[00024] Por outro lado, se os hidrocarbonetos forem alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, conforme mostrado na figura 3, os hidrocarbonetos são reformados e se tornam radicalizados dentro da catalisador de purificação de escape 13. Como um resultado, conforme mostrado na figura 6B, a concentração de hidrogênio ao redor do NOx*ativo se torna mais elevada.. Nesse sentido, se, depois que o NOx*ativo é produzido, o estão de uma alta concentração de oxigênio ao redor do NOx*ativo continua por um tempo constante ou mais, o NOx*ativo é oxidado e é absorvido sob a forma de NO3-de íons de nitrato dentro da camada básica 53. No entanto, se, antes desse tempo constante passar, a concentração de hidrocarboneto ao redor do NOx*ativo se torna mais elevada, conforme mostrado na figura 6B, o NOx*ativo reage com a platina 51 e os hidrocarbonetos HC radicais, para assim formar o intermediário de redução. Esse intermediário de redução é aderido ou absorvido sobre a superfície da camada básica 53.

[00025] Observa-se que, nesse momento, o primeiro intermediário de redução produzido é considerado um composto nitro R-NO2. Se esse composto nitro R-NO2 for produzido, o resultado se torna um composto nitrilo R-CN, mas esse composto nitrilo R-CN só pode sobreviver por um instante nesse estado, de modo que se torna imediatamente um composto isocianato R-NCO. Esse composto isocianato R-NCO se torna um composto amina R-NH2 se hidrolisado. No entanto, nesse caso, o que é hidrolisada é considerado fazer parte do composto isocianato R-NCO. Portanto, conforme mostrado na figura 6B, a maior parte do intermediário de redução que é mantida ou absorvida sobre a superfície da camada básica 53 é o composto isocianato R-NCO e o composto amina R-NH2.

[00026] Por outro lado, conforme mostrado na figura 6B, se o intermediário de redução produzido for circundado pelos hidrocarbonetos HC, o intermediário de redução é bloqueado pelos hidrocarbonetos HC e a reação não prosseguirá mais. Nesse caso, se a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 for diminuída, e assim a concentração de oxigênio se tornar mais elevada, os hidrocarbonetos ao redor do intermediário de redução serão oxidados. Como um resultado, conforme mostrado na figura 6A, o intermediário de redução e o NOx*ativo reagem. Nesse momento, o NOx*ativo reage com o intermediário de redução R-NCO ou R-NH2 para se tornar o N2, CO2, H2O, portanto, o NOxé removido.

[00027] Dessa maneira, no catalisador de purificação de escape 13, ao tornar a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 mais elevada, um intermediário de redução é produzido. A concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 é diminuída e a concentração de oxigênio é elevada de modo que o NOx*ativo reage com o intermediário de redução e o NOx é removido. Ou seja, de modo que ocatalisador de purificação de escape 13 remova o NOx, a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 precisa ser periodicamente alterada.

[00028] Claro, nesse caso, é necessário elevar a concentração de hidrocarbonetos para uma concentração alta o suficiente para produzir o intermediário de redução e é necessário diminuir a concentração de hidrocarbonetos para uma concentração baixa o suficiente para fazer com que o intermediário de redução produzido reaja com o NOx*ativo. Ou seja, é necessário fazer com que a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 vibre dentro de uma faixa predeterminada de amplitude. Observa-se que, nesse caso, é necessário manter uma quantidade suficiente de intermediário de redução R-NCO ou R-NH2 na camada básica 53, ou seja, a parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 24, até que o intermediário de redução produzido reaja com o NOx*ativo. Por esse motivo, a parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 24 é fornecida.

[00029] Por outro lado, se prolongar o período de alimentação dos hidrocarbonetos, o tempo no qual a concentração de oxigênio fica maior se torna mais longo no período depois que os hidrocarbonetos são alimentados até que os hidrocarbonetos sejam alimentados a seguir. Portanto, o NOx*ativo é obsorvido na camada básica 53 sob a forma de nitratos sem produzir um intermediário de redução. Para evitar isso, é necessário fazer com que a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 vibre dentro de uma faixa predeterminada de período.

[00030] Portanto, em uma modalidade da presente invenção, para fazer com que o NOx contido no gás de exaustão e nos hidrocarbonetos reformados reajam e produzam o intermediário de redução R-NCO ou R-NH2 que contém o nitrogênio e os hidrocarbonetos, os catalisadores de metal precioso 51 e 52 são transportados na superfície de fluxo do gás de exaustão do catalisador de purificação de escape 13. Para manter o intermediário de redução R-NCO ou R-NH2 produzido dentro do catalisador de purificação de escape 13, a parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 54 é formada ao redor dos catalisadores de metal precioso 51 e 52. O NOx é reduzido pela ação de redução do intermediário de redução R- NCO ou R-NH2 mantido na parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 54, e o período de vibração da concentração de hidrocarboneto é feito o período de vibração exigido para a continuação do produção do intermediário de redução R-NCO ou R- NH2. Consequentemente, no exemplo mostrado na figura 4, o intervalo de injeção é de 3 segundos.

[00031] Se o período de vibração da concentração de hidrocarboneto, ou seja, o período de alimentação de hidrocarbonetos HC for mais longo que a faixa predeterminada acima, o intermediário de redução R-NCO ou R-NH2 desparece da superfície da camada básica 53. Nesse momento, o NOx*ativo que é produzido na platina Pt 53, conforme mostrado na figura 7A, se difunde na camada básica 53 sob a forma de íons de nitrato NO3-e se torna nitrato. Ou seja, nesse momento, o NOx no gás de exaustão é absorvido sob a forma de nitratos dentro da camada básica 53.

[00032] Por outro lado, a figura 7B mostra o caso onde a relação ar- combustível do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 é a relação ar-combustível estequiométrica ou rica quando o NOx é absorvido sob a forma de nitratos dentro da camada básica 53. Nesse caso, a concentração de oxigênio no gás de exaustão cai, de modo que a reação prossegue na direção oposta (NO3-®NO2) e, consequentemente, os nitratos absorvidos na camada básica 53 se tornam os íons de nitrato NO3-um por um e, conforme mostrado na figura 7B, são liberados da camada básica 53 sob a forma de NO2. A seguir, o NO2 liberado é reduzido pelos hidrocarbonetos HC e CO contidos no gás de exaustão.

[00033] A figura 8 mostra o caso para tornar a relação ar- combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 temporariamente rica ligeiramente antes da capacidade de absorção de NOx da camada básica 53 se tornar saturada. Observa-se que, no exemplo mostrado na figura 8, o intervalo de tempo desse controle rico é de 1 minuto ou mais. Nesse caso, o NOx que foi absorvido na camada básica 53 quando a relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão foi desviada é liberado todo de uma vez a partir da camada básica 53 e reduzido quando a relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão fica temporariamente rica. Portanto, nesse caso, a camada básica 53 desempenha o papel de um absorvente para absorver temporariamente o NOx.

[00034] Observa-se que, nesse momento, algumas vezes a camada básica 53 temporariamente adsorve o NOx. Portanto, se usar o temo de armazenamento como o termo que inclui ambas a absorção e a adsorção, nesse momento, a camada básica 53 desempenha o papel de um agente de armazenamento de NOx para armazenar temporariamente o NOx. Ou seja, nesse caso, se a relação ar- combustível (hidrocarbonetos) que é fornecida no motor na passagem de admissão, as câmaras de combustão 2, e a passagem de escape a montante do catalisador de purificação de escape 13 é chamada de relação ar-combustível do gás de exaustão, o catalisador de purificação de escape 13 funciona como o catalisador de armazenamento de NOx que armazena o NOx quando a relação ar- combustível do gás de exaustão é desviado e libera o NOx armazenado quando a concentração de oxigênio no gás de exaustão cai.

[00035] A figura 9 mostra a taxa de purificação de NOx ao fazer com que o catalisador de purificação de escape 13 funciona como um catalisador de armazenamento de NOx dessa maneira. Observa-se que, a abscissa da figura 9 mostra a temperatura de catalisador TC do catalisador de purificação de escape 13. Ao fazer com que o catalisador de purificação de escape 13 funcione como um catalisador de armazenamento de NOx, conforme mostrado na figura 9, quando a temperatura de catalisador TC é 300°C a 400°C, uma taxa de purificação de NOx extremamente alta é obtida, mas quando a temperatura de catalisador TC se torna a 400°C ou uma temperatura mais elevada, a taxa de purificação de NOx cai.

[00036] Dessa maneira, quando a temperatura de catalisador TC se torna 400°C ou mais, a taxa de purificação de NOx cai, pois se a temperatura de catalisador TC se tornar 400°C ou mais, os nitratos se decompõem mediante o aquecimento e são liberados sob a forma de NO2 a partir do catalisador de purificação de escape 13. Ou seja, enquanto houver o armazenamento de NOx sob a forma de nitratos, quando a temperatura de catalisador TC é alta, é difícil de obter uma alta taxa de purificação de NOx. No entanto, no novo método de purificação de NOx mostrado a partir da figura 4 às figuras 6A e 6B, conforme será entendido a partir das figuras 6A e 6B, os nitratos não são formados ou mesmo se forem formados são extremamente pequenos em quantidade, consequentemente, conforme mostrado na figura 5, mesmo quando a temperatura de catalisador TC é alta, uma alta taxa de purificação de NOx é obtida.

[00037] Portanto, na presente invenção, a válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 para a alimentação de hidrocarbonetos é disposta na passagem de escape de motor, um catalisador de purificação de escape 13 para reagir o NOx contido no gás de exaustão e nos hidrocarbonetos reformados é disposto na passagem de escape de motor a jusante do válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, os catalisadores de metal precioso 51 e 52 são transportados sobre a superfície de fluxo do gás de exaustão do catalisador de purificação de escape 13, a parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 54 é formada ao redor dos catalisadores de metal precioso 51 e 52, o catalisador de purificação de escape 13 tem a propriedade de reduzir o NOx que está contido no gás de exaustão se a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 sofrer uma vibração dentro de uma faixa predeterminada de amplitude e dentro de uma faixa predeterminada de período e tem a propriedade de ser aumentado na quantidade de armazenamento de NOx que está contido no gás de exaustão se o período de vibração da concentração de hidrocarboneto for mais longo que essa faixa predeterminada e, no momento do funcionamento do motor, a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 sofre uma vibração dentro da faixa predeterminada de amplitude e dentro da faixa predeterminada de período, para assim reduzir o NOx que está contido no gás de exaustão no catalisador de purificação de escape 13.

[00038] Ou seja, o método de purificação de NOx que é mostrado a partir da figura 4 até as figuras 6A e 6B pode ser considerado um novo método de purificação de NOx desenvolvido para remover o NOx sem formar quaisquer nitratos no caso de usar um catalisador de purificação de escape que transporta os catalisadores de metal precioso e forma uma camada básica que pode absorver o NOx. Atualmente, ao usar esse novo método de purificação de NOx, os nitratos que são detectados a partir da camada básico 53 ficam muito menores na quantidade comparado ao caso onde o catalisador de purificação de escape 13 funciona como um catalisador de armazenamento de NOx. Observa-se que, esse novo método de purificação de NOx será chamado abaixo de primeiro método de purificação de NOx.

[00039] A seguir, com referência à figura 10 até a figura 15, esse primeiro método de purificação de NOx será explicado em mais detalhes.

[00040] A figura 10 mostra de forma ampliada a alteração na relação ar-combustível (A/F)in mostrada na figura 4. Observa-se que, conforme explicado acima, a alteração na relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para esse catalisador de purificação de escape 13 simultaneamente mostra a alteração na concentração dos hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13. Observa-se que, a figura 10, DH mostra a amplitude da alteração na concentração de hidrocarbonetos HC que fluem no catalisador de purificação de escape 13, enquanto ΔT mostra o período de vibração da concentração dos hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13.

[00041] Adicionalmente, na figura 10, (A/F)b mostra a relação base ar-combustível que mostra a relação ar-combustível do gás de combustão para gerar a emissão do motor. Em outras palavras, essa relação base ar-combustível (A/F)b mostra a relação ar-combustível do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 ao interromper a alimentação de hidrocarbonetos. Por outro lado, na figura 10, X mostra o limite superior da relação ar-combustível (A/F)in usado para a produção de redução de intermediário sem o NOx*ativo produzido ser armazenado sob a forma de nitratos dentro da camada básica 53. Para ativar o NOx*e os hidrocarbonetos reformados reagem para produzir um intermediário de redução, a relação ar-combustível (A/F)in precisa ser inferior que esse limite superior X da relação ar-combustível.

[00042] Em outras palavras, na figura 10, X mostra o limite inferior da concentração de hidrocarbonetos exigida para ativar o NOx*e os hidrocarbonetos reformados reagem para produzir um intermediário de redução. Para produzir o intermediário de redução, a concentração de hidrocarbonetos precisa ser maior que esse limite inferior X. Nesse caso, se o intermediário de redução é produzido ou não é determinado pela razão entre a concentração de oxigênio e a concentração de hidrocarboneto ao redor do NOx*ativo, ou seja, a relação ar- combustível (A/F)in. O limite superior X da relação ar-combustível exigido para produzir o intermediário de redução será chamado abaixo a relação ar-combustível mínima exigida.

[00043] No exemplo mostrado na figura 10, a relação ar- combustível mínima exigida X é rica, portanto, nesse caso, para formar o intermediário de redução, a relação ar-combustível (A/F)in é imediatamente a relação ar-combustível mínima exigida X ou menos, ou seja, rica. Em oposição a isso, no exemplo mostrado na figura 11, a relação ar-combustível mínima exigida X é desviada. Nesse caso, a relação ar-combustível (A/F)in é mantida desviada enquanto reduz de forma periódica a relação ar-combustível (A/F)in de modo a formar o intermediário de redução.

[00044] Nesse caso, se a relação ar-combustível mínima exigida X se torna rica ou desviada depende da resistência oxidante do catalisador de purificação de escape 13. Nesse caso, o catalisador de purificação de escape 13, por exemplo, fica mais resistente à resistência oxidante se aumentar a quantidade transportada do metal precioso 51 e se torna mais resistente à resistência oxidante se reforçar a acidez. Portanto, a resistência oxidante do catalisador de purificação de escape 13 sofre alterações devido à quantidade transportada do metal precioso 51 ou à resistência da acidez.

[00045] Agora, se usar um catalisador de purificação de escape 13 com uma forte resistência oxidante, conforme mostrado na figura 11,se mantiver a relação ar-combustível (A/F)in desviada, enquanto diminui de forma periódica a relação ar-combustível (A/F)in, os hidrocarbonetos acabam ficando completamente oxidados quando a relação ar-combustível (A/F)in é reduzida. Como um resultado, um intermediário de redução não pode mais ser produzido. Em oposição a isso, ao usar um catalisador de purificação de escape 13 uma forte resistência oxidante, conforme mostrado na figura 10, ao tornar a relação ar-combustível (A/F)in periodicamente rica, quando a relação ar-combustível (A/F)in é fica, parte dos hidrocarbonetos não serão completamente oxidados, mas serão parcialmente oxidados, ou seja, os hidrocarbonetos serão reformados, consequentemente, um intermediário de redução será produzido. Portanto, ao usar um catalisador de purificação de escape 13 com uma forte resistência oxidante, a relação ar-combustível mínima exigida X precisa ser rica.

[00046] Por outro lado, ao usar um catalisador de purificação deescape 13 com uma fraca resistência oxidante, conforme mostrado na figura 11, se mantiver a relação ar-combustível (A/F)in desviada enquanto diminui de forma periódica a relação ar-combustível (A/F)in, parte dos hidrocarbonetos não serão completamente oxidados, mas serão parcialmente oxidados, ou seja, os hidrocarbonetos serão reformados e, consequentemente, um intermediário de redução será produzido. Em oposição a isso, ao usar um catalisador de purificação de escape 13 com uma fraca resistência oxidante, conforme mostrado na figura 10, se tornar a relação ar-combustível (A/F)in periodicamente rica, uma grande quantidade de hidrocarbonetos escapará a partir do catalisador de purificação de escape 13 sem serem oxidados e, consequentemente, a quantidade de hidrocarbonetos que é consumida de forma esbanjadora irá aumentar. Portanto, ao usar um catalisador de purificação de escape 13 com uma fraca resistência oxidante, a relação ar-combustível mínima exigida X precisa ser desviada.

[00047] Ou seja, sabe-se que a relação ar-combustível mínima exigida X, conforme mostrado na figura 12, precisa ser reduzida para a resistência oxidante mais forte do catalisador de purificação de escape 13. Dessa maneira, a relação ar-combustível mínima exigida X fica desviada ou rica, devido à resistência oxidante do catalisador de purificação de escape 13. Abaixo, considerando como exemplo o caso onde a relação ar-combustível mínima exigida X é rica, a amplitude da alteração na concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 e o período de vibração da concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 serão explicados.

[00048] Agora, se a relação base ar-combustível (A/F)b ficar maior, ou seja, se a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados for maior, a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos exigida para fazer a relação ar- combustível (A/F)in a relação ar-combustível mínima exigida X ou menos aumenta e juntamente com essa quantidade em excesso de hidrocarbonetos que não contribui para a produção do intermediário de redução também aumenta. Nesse caso, para remover o NOx bem, conforme explicado acima, é necessário fazer os hidrocarbonetos em excesso oxidar. Portanto, para remover o NOx bem, quanto maior a quantidade de hidrocarbonetos em excesso, maior será a quantidade de oxigênio que é exigida.

[00049] Nesse caso, se elevar a concentração de oxigênio no gás de exaustão, a quantidade de oxigênio pode ser aumentada. Portanto, para remover o NOx bem, quando a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados é alta, é necessário elevar a concentração de oxigênio no gás de exaustão depois de alimentar os hidrocarbonetos. Ou seja, quanto maior for a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados, maior a amplitude da concentração de hidrocarboneto precisa ser feita.

[00050] A figura 13 mostra a relação entre a concentração deoxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados e a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto quando a mesma taxa de purificação de NOx é obtida. Para obter a mesma taxa de purificação de NOx, a partir da figura 13, sabe-se que maior a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados, maior a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto precisa ser feita. Ou seja, para obter a mesma taxa de purificação de NOx, maior a base relação ar- combustível (A/F)b, maior a amplitude ΔT da concentração de hidrocarboneto precisa ser feita. Em outras palavras, para remover o NOx bem, menor a base relação ar-combustível (A/F)b, mais a amplitude ΔT da concentração de hidrocarboneto pode ser reduzido.

[00051] Nesse sentido, a relação base ar-combustível (A/F)b fica mais baixa no momento de uma operação de aceleração. Nesse momento, se a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto é cerca de 200 ppm, é possível remover o NOx bem. A relação base ar- combustível (A/F)b é normalmente maior que o tempo da operação de aceleração. Portanto, conforme mostrado na figura 14, se a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto for 200 ppm ou mais, uma taxa de purificação de NOx excelente pode ser obtida.

[00052] Por outro lado, sabe-se que a relação base ar-combustível (A/F)b for a mais elevada, ao fazer uma amplitude DH da concentração de hidrocarboneto 10000 ppm ou mais, uma taxa de purificação de NOxexcelente é obtida. Portanto, na presente invenção, a faixa predeterminado da amplitude da concentração dehidrocarboneto é de 200 ppm a 10000 ppm.

[00053] Adicionalmente, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto se tornar mais longo, a concentração de oxigênio ao redor do NOx*ativo se torna mais elevada no período de tempo depois que os hidrocarbonetos são alimentados quando os hidrocarbonetos são alimentados em seguida.. Nesse caso, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto se tornar mais longo que cerca de 5 segundos, a maior parte do NOx*ativo começa a ser absorvida sob a forma de nitratos dentro da camada básica 53. Portanto, conforme mostrado na figura 15, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto se tornar mais longo que cerca de 5 segundos, a taxa de purificação de NOx cai. Portanto, o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto precisa ser de 5 segundos ou menos.

[00054] Por outro lado, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto se torna cerca de 0,3 segundo ou menos, os hidrocarbonetos alimentados começam a se acumular sobre a superfície de fluxo do gás de exaustão do catalisador de purificação de escape 13, portanto, conforme mostrado na figura 15, se o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto se tornar cerca de 0,3 segundo ou menos, a taxa de purificação de NOx cai. Portanto, na presente invenção, o período de vibração da concentração de hidrocarboneto é de 0,3 segundo a 5 segundos.

[00055] A seguir, com referência à figura 16 até a figura 19, um método de purificação de NOx no caso de fazer o catalisador de purificação de escape 13 funcionar como um catalisador dearmazenamento de NOx será explicado em detalhes. O método depurificação de NOx no caso de fazer com que o catalisador depurificação de escape 13 funcione como um catalisador dearmazenamento de NOx será, dessa maneira, chamado abaixo como o segundo método de purificação de NOx.

[00056] Nesse segundo método de purificação de NOx, conforme mostrado na figura 16, quando a quantidade de NOx armazenada ∑NOx de NOx que é armazenado na camada básica 53 excede uma quantidade máxima predeterminada que pode ser permitida, a relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 é temporariamente rica. Se a relação ar- combustível (A/F)in do gás de exaustão for rica, o NOx que foi armazenado na camada básica 53quano a relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão foi desviada é liberado da camada básica 53 todo de uma vez e reduzido. Devido a isso, o NOx é removido.

[00057] A quantidade de NOx armazenada ∑NOx é, por exemplo, calculada a partir da quantidade de NOx que escapa a partir do motor. Nessa modalidade, de acordo com a presente invenção, a quantidade de NOx NOXA que escapou de NOx que escapa a partir do motor por unidade de tempo é armazenada como uma função do torque de emissão do motor Te e a velocidade do motor N sob a forma de um mapa, conforme mostrado na figura 17 antecipadamente na ROM 32. A quantidade de NOx armazenada ∑NOx é calculada a partir da quantidade de NOx NOXA que escapou. Nesse caso, conforme explicado acima, o período durante o qual a relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão é rica é, em geral, 1 minuto ou mais.

[00058] Nesse segundo método de purificação de NOx, conformemostrado na figura 18, o injetor de combustível 3 injeta o combustível adicional WR na câmara de combustão 2, em adição ao combustível de uso de geração de emissão Q de modo que a relação ar- combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 é rica. Observa-se que, na figura 18, a abscissa indica um ângulo de manivela. Esse combustível adicional WR é injetado em um momento no qual ele irá queimar, mas não aparece como a emissão do motor, ou seja, ligeiramente antes de ATDC90° depois da compactação do ponto morto superior. Essa quantidade de combustível WR é armazenada como uma função do torque de emissão do motor Te e da velocidade do motor N sob a forma de um mapa, conforme mostrado na figura 19 antecipadamente na ROM 32. Obviamente, nesse caso, também é possível fazer com que a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 aumente de modo a tornar a relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão rica.

[00059] Agora, com referência novamente à explicação do primeiro método de purificação de NOx, para usar o primeiro método de purificação de NOx para remover o NOx bem, conforme explicado acima, a amplitude DH e o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto precisam ser controlados de forma adequada. Ou seja, para usar o primeiro método de purificação de NOx para remover o NOx bem, é necessário controlar a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto, de modo que a relação ar-combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 se torna a relação ar-combustível mínima exigida X ou menos, e é necessário controlar o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto para 0,3 segundo ou 5 segundos.

[00060] Nesse caso, na presente invenção, a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto é controlada mediante o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e o período de vibração ΔT da concentração de hidrocarboneto é controlado mediante o controle do período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula dealimentação de hidrocarboneto 15. Nesse caso, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação dehidrocarboneto 15 pode ser controlada mediante o controle de pelomenos um do tempo de injeção ou pressão de injeção dehidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto15. No entanto, abaixo, a presente invenção será explicado com referência ao caso de controlar a quantidade de injeção mediante o controle do tempo de injeção ao mesmo tempo que mantém a pressão de injeção constante.

[00061] Agora, então, nessa modalidade de acordo com a presente invenção, o grau de abertura ótimo da válvula de regulagem 10 e o grau de abertura ótimo da válvula de controle de EGR 17 de acordo com o estado operacional do motor são encontrados antecipadamente por experimentos. Adicionalmente, a relação base ar-combustível ótima (A/F)b que é obtida quando a válvula de regulagem 10 e a válvula de controle de EGR 17 fazem com que o grau de abertura ótimo também seja encontrado antecipadamente por experimentos. Na figura 20, essa relação base ar-combustível ótima (A/F)b obtida por experimentos é mostrada como uma função da velocidade do motor N e o torque de emissão do motor Te. Observa-se que, as linhas sólidas na figura 20A mostram as linhas equivalentes de relação ar- combustível das relações ar-combustível indicadas pelos valores de número.

[00062] No momento do funcionamento do motor, a quantidade de injeção de combustível a partir do injetor de combustível 3 é controlada de modo que a relação ar-combustível do gás de exaustão que escapa a partir do motor se torna a relação base ar-combustível ótima (A/F)b mostrada na figura 20A. Observa-se que a relação base ar- combustível ótima (A/F)b mostrada na figura 20A é armazenada como uma função da velocidade do motor N e o torque de emissão do motor Te sob a forma de um mapa, conforme mostrado na figura 20B antecipadamente na ROM 32.

[00063] Adicionalmente, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔΔT e o período ótimo de injeção de hidrocarboneto WT que resultam na taxa de purificação mais elevada de NOx quando a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx está sendo realizada são encontrados antecipadamente por experimentos. Na figura 21A, esse período ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔT obtido por experimentos é mostrado como uma função da velocidade do motor N e do torque de emissão do motor Te. Observa-se que as linhas sólidas na figura 21A mostram os períodos equivalentes de injeção de hidrocarboneto. Conforme pode ser visto a partir da figura 21A, a velocidade do motor N inferior, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto mais curto ΔT e o torque mais elevado de emissão do motor Te, o período mais curto ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔT.

[00064] O período ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔΔTmostrado na figura 21A é armazenado como uma função da velocidade do motor N e o torque de emissão do motor Te sob a forma de um mapa, conforme mostrado na figura 21B antecipadamente na ROM 32. Além disso, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto WT obtido pelos experimentos também é armazenado como uma função da velocidade do motor N e do torque de emissão do motor Te sob a forma de um mpa, conforme mostrado na figura 21C antecipadamente na ROM 32.

[00065] A figura 22A mostra uma alteração da relação ar- combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 quando o período de injeção de hidrocarboneto é o período ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔT mostrado na figura 21B e o período de injeção de hidrocarboneto é o período ótimo de injeção de hidrocarboneto WT mostrado na figura 21C, enquanto a figura 22B mostra uma alteração da relação ar- combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 nesse momento. Observa-se que, a figura 22B mostra a alteração na relação ar-combustível quando o sensor derelação ar-combustível no lado a jusante 24 não é nem posicionado.

[00066] Conforme será entendido a partir da figura 22A e da figura 22B, a relação ar-combustível de pico de lado rico (A/F)r da relação ar- combustível (A/F)in do gás de exaustão que flui para o catalisador de purificação de escape 13 é rica, enquanto a relação ar-combustível de pico de lado rico (A/F)p da relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é desviada. Isso é considerado devido ao fato de que parte dos hidrocarbonetos alimentados se deposita uma vez no catalisador de purificação de escape 13, em seguida, evapora com uma diferença de tempo, através da qual a alteração na relação ar-combustível do gás de exaustão que flui para fora do catalisador de purificação de escape 13 é suavizada, de movo que o valor pico da relação ar-combustível se torna menor.

[00067] A relação ar-combustível de pico de lado rico (A/F)pdetectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 quando o período de injeção de hidrocarboneto é o período ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔT mostrado na figura 21B e o período de injeção de hidrocarboneto é o período ótimo de injeção de hidrocarboneto WT mostrado na figura 21C é encontrada antecipadamente por experimentos. A relação ar-combustível de pico de lado rico (A/F)p que é encontrada antecipadamente por experimentos é armazenada antecipadamente como a relação-alvo ar- combustível pico (A/F)t com relação aos estados operacionais diferentes do motor. Nesta modalidade da presente invenção, essa relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t pe armazenada como uma função da velocidade do motor N e o torque de emissão do motor Te sob a forma de um mapa conforme mostrado na figura 23 antecipadamente na ROM 32.

[00068] A seguir, as estruturas do sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 que são usadas na presente invenção serão explicadas de maneira simples. Observa-se que, esse sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 e sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 têm a mesma estrutura. A figura 24A mostra de maneira esquemática as estruturas dos sensores de relação ar- combustível 23 e 24.

[00069] Com referência à figura 24A, a parte do sensor 60 de cada um dos sensores da relação ar-combustível 23 e 24 que compreende um eletrólito sólido formato de bojo com paredes delgadas 61 produzido a partir de zircônia Zr, um eletrodo de filme fino de platina 62 que cobre a circunferência interna do eletrólito sólido 61, um eletrodo de filme fino de platina 63 que cobre a circunferência externa do eletrólito sólido 61, e uma camada de resistência de difusão 64 que compreende alumina que cobre as partes que circundam o eletrodo 63. Essa parte de sensor 60 está coberta por uma cobertura de proteção 66 que tem um grande número de orifícios 65. Essa parte de sensor 60 é disposta no gás de exaustão. O gás de exaustão passa através dos orifícios 65 e é guiado para o topo da camada de resistência de difusão 64. Conforme mostrado na figura 24A, um tensão constante E é aplicada pelos eletrodos 62 e 63. Nesse momento, uma corrente I flui entre os eletrodos 62 e 63 de acordo com a relação ar-combustível do gás de exaustão conforme mostrado na figura 24B. Na presente invenção, a relação ar-combustível é encontrada a partir desse valor de corrente I com base na relação que é mostrada na figura 24B. Ou seja, a relação ar-combustível é detectada a partir das emissões dos sensores de relação ar- combustível 23 e 24.

[00070] A figura 25A mostra a alteração na relação ar-combustível AFR1 do gás de exaustão que é detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 e a alteração na relação ar- combustível AFR2 do gás de exaustão que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 quando a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx está sendo realizada. O sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 é posicionado no lado a montante da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, de modo que ele não é afetado pela ação de alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, portanto, conforme mostrado na figura 25A, a relação ar-combustível AFR1 do gás de exaustão que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 se torna a relação base ar-combustível (A/F)b.

[00071] Em oposição a isso, a relação ar-combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 do gás de exaustão sofre alterações de acordo com a alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 quando tal alimentação ocorre. Ou seja, se os hidrocarbonetos forem alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, a relação ar-combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 sofre alterações para o lado rico conforme mostrado por RS da relação ar- combustível de referência AFRB que é detectada quando oshidrocarbonetos não são alimentados a partir da válvula dealimentação de hidrocarboneto 15. Portanto, se os hidrocarbonetos forem alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 em intervalos, a relação ar-combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24, conforme mostrado na figura 25A, sofre alterações para o lado rico a partir da relação ar-combustível de referência AFRB em intervalos.

[00072] Nesse sentido, nesse caso, conforme mostrado na figura 25A, sabe-se que a diferença de relação ar-combustível ΔAFR surge entre a relação ar-combustível AFR1 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar- combustível de referência AFRB da relação ar-combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 e que a relação ar-combustível de referência AFRB da relação ar- combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24 se torna o lado rico a partir da relação ar-combustível AFR1 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23. A razão é entendida ser a seguinte: ou seja, os hidrocarbonetos de grande peso molecular como o óleo diesel são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15. Os hidrocarbonetos que são alimentados a partir dessa válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 são oxidados ou parcialmente oxidados dentro do catalisador de purificação de escape 13. No entanto, atualmente, nem todos os hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 são oxidados ou parcialmente oxidados. Uma parte dos hidrocarbonetos acaba se deslocando através do catalisador de purificação de escape 13 sem serem oxidados ou parcialmente oxidados. Portanto, os hidrocarbonetos de grande peso molecular que se deslocaram através do catalisador de purificação de escape 13 fluem para o sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24.

[00073] Nesse sentido, no sensor de relação ar-combustível que é mostrado na figura 24A, o oxigênio e os hidrocarbonetos que estão contidos no gás de exaustão difundem para dentro da camada de resistência de difusão 64 para alcançar o eletrodo 63, uma ação de oxidação de hidrocarbonetos é realizado no eletrodo 63 e, se nesse momento o oxigênio estiver em excesso, os íons de oxigênio se movem para dentro do eletrólito sólido 61 a partir do eletrodo 63 em direção a 62, enquanto se nesse momento o oxigênio não for suficiente, os íons de oxigênio insuficientes se movem para dentro do eletrólito sólido 61 a partir do eletrodo 62 em direção a63, e uma corrente I produzida devido a isso é usada para detectar a relação ar- combustível.

[00074] Por outro lado, como no sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24, se os hidrocarbonetos de grande peso molecular fluirem para a relação ar-combustível sensor, parte dos hidrocarbonetos, conforme explicado acima, se difunde dentro da camada de resistência de difusão 64 e alcança o eletrodo 63, mas parte dos hidrocarbonetos se acumula uma vez sobre a superfície da camada de resistência de difusão 64 devido ao grande peso molecular. A seguir, uma vez acumulado, os hidrocarbonetos de grande peso molecular gradualmente se difundem dentro da camada de resistência de difusão 64 e alcançam o eletrodo 63. Como um resultado, no sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24, mesmo depois da alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, se ainda for julgado que o gás de exaustão contém uma grande quantidade de hidrocarbonetos, portanto, a relação ar-combustível de referência AFRB da relação ar- combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24 se torna o lado rico a partir da relação ar-combustível AFR1 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23.

[00075] Nesse caso, quanto mais a quantidade de deposição de hidrocarbonetos no sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 aumenta, maior a diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da relação ar-combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24. Por outro lado, quanto maior for a quantidade de hidrocarbonetos que se deslocam através do catalisador de purificação de escape 13, mais a quantidade de deposição de hidrocarbonetos no sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 aumenta. Portanto, conforme mostrado na figura 25B, sabe-se que quanto maior quantidade WS de hidrocarbonetos que se desloca através do catalisador de purificação de escape 13, maior a diferença de relação ar-combustível ΔAFR. Ou seja, a diferença de relação ar-combustível ΔAFR pode ser usada como base para detectar a quantidade de hidrocarbonetos que se desloca através do catalisador de purificação de escape 13.

[00076] Portanto, na presente invenção, uma válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 para a alimentação de hidrocarbonetos é disposta na passagem de escape de motor, um sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 para detectar a relação ar-combustível do gás de exaustão é disposto na passagem de escape de motor a montante do válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, um catalisador de purificação de escape 13 para reagir o NOx contido no gás de exaustão e nos hidrocarbonetos reformados é disposto na passagem de escape de motor a jusante do válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, um sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24 para detectar a relação ar- combustível do gás de exaustão é disposto na passagem de escape de motor a jusante do catalisador de purificação de escape 13, o sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 que compreende um tipo de sensor que tem um eletrólito sólido 61, os eletrodos 62 e 63 que cobrem, respectivamente, as duas superfícies laterais eletrólito sólido 61, e uma camada de resistência de difusão 64 que cobre um do eletrodo 63 e na qual o gás de exaustão é guiado para a camada de resistência de difusão 64, os catalisadores de metal precioso 51 e 52 são transportado sobre a superfície de fluxo do gás de exaustão do catalisador de purificação de escape 13 e a parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 54 é formada ao redor dos catalisadores de metal precioso 51 e 52, o catalisador de purificação de escape 13 tem a propriedade de reduzir o NOx que está contido no gás de exaustão se a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 sofre uma vibração dentro de uma faixa predeterminada de amplitude e dentro de uma faixa predeterminada de período e tem a propriedade de ser aumentada na quantidade de armazenamento de NOx que está contida no gás de exaustão se o período de vibração da concentração de hidrocarboneto for mais longa que essa faixa predeterminado, quando os hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, a relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 sofre as alterações para o lado rico a partir da relação ar-combustível de referência AFRB que é detectada quando os hidrocarbonetos não são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, e a quantidade WS de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e que se deslocam pelo catalisador de purificação de escape 13 é detectada a partir da diferença de relação ar-combustível ΔΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24.

[00077] Nesse caso, conforme mostrado na figura 25A, a quantidade WS de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e que se deslocam pelo catalisador de purificação de escape 13 se torna maior quanto maiorfor a diferença de relação ar-combustível ΔΔAFR.

[00078] Agora, então, a quantidade WS de hidrocarbonetos que se deslocam através do catalisador de purificação de escape 13 aumenta devido a várias razões. Por exemplo, se o catalisador de purificação de escape 13 sofrer deterioração, a capacidade de oxidar parcialmente ou oxidar os hidrocarbonetos diminui, de modo que a quantidade WS de hidrocarbonetos que se deslocam através do catalisador depurificação de escape 13 aumenta. Adicionalmente, a quantidade WS de hidrocarbonetos que se deslocam através do catalisador depurificação de escape 13 aumenta mesmo quando a quantidade de hidrocarbonetos de alimentação a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 aumenta de maneira anormal devido a alguma razão.

[00079] Portanto, nessa modalidade de acordo com a presente invenção, quando a quantidade WS de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e que se deslocam através do catalisador de purificação de escape 13 excede um valor limite predeterminado, julga-se que o catalisador de purificação de escape 13 sofreu uma deterioração ou que há uma anormalidade na quantidade de injeção a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15.

[00080] A seguir, dois métodos representativos para detectar a diferença de relação ar-combustível ΔAFR serão explicados, enquanto se referem à figura 26A.

[00081] O primeiro método é o método para a seleção do período de tempo dada a relação ar-combustível de referência AFRB na relação ar-combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 (a figura 26A) e para a detecção da diferença de relação ar-combustível ΔAFR a partir da diferença entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24 ou as diferenças de dose de valor médio nesse período de tempo I.

[00082] O segundo método é o método para detectar a diferença de relação ar-combustível ΔAFR a partir da relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 no momento St que é atrasado exatamente pelo período de tempo ft a partir do tempo de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 que é mostrado pela linha rompida Wt na figura 26A. Nesse caso, quanto mais rápida for a taxa de fluxo do gás de exaustão, ou seja, quanto maior for a quantidade de ar de admissão, mais curto será o período de tempo ft onde a diferença de relação ar-combustível ΔAFR pode ser detectada.. Esse período de tempo ft é encontrado antecipadamente por experimentos. O período de tempo ft é armazenado antecipadamente como uma função da quantidade de ar de admissão GA conforme mostrado na figura 26B.

[00083] A figura 27 mostra uma rotina para o controle operacional da operação geral de um motor. Observa-se que, essa rotina é executada mediante a interrupção de cada intervalo de tempo determinado.

[00084] Com referência à figura 27, primeiro, na etapa 60, é julgado a partir do sinal de emissão do sensor de temperatura 25 se a temperatura TC do catalisador de purificação de escape 13 excede a temperatura de ativação TCo. Quando TC<TCo, ou seja, quando o catalisador de purificação de escape 13 não é ativado, julga-se que o segundo método de purificação de NOx deve ser usado, então, a rotina prossegue para a etapa 61. Na etapa 61, a quantidade de NOx NOXA que escapa por unidade de tempo é calculada a partir do map que é mostrado na figura 17. A seguir, na etapa 62, o ∑NOx é aumentado pela quantidade de NOx NOXA de modo a calcular uma quantidade de NOx armazenada ∑NOx . A seguir, na etapa 63, julga-se se a quantidade de NOx armazenada ∑NOx excede um valor que pode ser permitido MAX.

[00085] Quando é julgado na etapa 63 que ∑NOx £MAX, a rotina prossegue para a etapa 64 onde o processamento para injetar combustível a partir do injetor de combustível 3 é realizado. Nesse momento, o combustível é injetado a partir do injetor de combustível 3 de modo que uma relação ar-combustível de desvio predeterminada que é determinada a partir do estado operacional do motor é obtida. Em oposição a isso, quando é julgado na etapa 63 que ∑NOx >MAX, a rotina prossegue para a etapa 65 onde o controle rico I é realizado. Ou seja, a quantidade de combustível adicional WR é calculada a partir do mapa que é mostrado na figura 19 e uma ação de injeção docombustível adicional é realizada. Nesse momento, o NOxarmazenado é liberado a partir do catalisador de purificação de escape 13. A seguir, na etapa 66, ∑NOx é liberado.

[00086] Por outro lado, quando é julgado na etapa 60 que TC3TCo, ou seja, quando o catalisador de purificação de escape 13 é ativado, a rotina prossegue para a etapa 67 onde julga-se se TC<TCo permaneceu no momento da interrupção anterior. Quando TC<TCo permaneceu no momento da interrupção anterior, ou seja, quando o catalisador de purificação de escape 13 é atualmente ativado, a rotina prossegue para a etapa 68 onde o controle rico II é realizado. Também nesse momento, a quantidade de combustível adicional WR é calculada a partir do mapa que é mostrado na figura 19 e uma ação de injeção do combustível adicional é realizada para fazer com que o catalisador de purificação de escape 13 libere o NOx armazenado. A seguir, na etapa 69, ∑NOx é liberado.

[00087] Em oposição a isso, quando TC3TCo permaneceu mesmo no momento da interrupção anterior, ou seja, quando o catalisador de purificação de escape 13 já foi ativado, a rotina prossegue para a etapa 70 onde a ação de purificação de NOx pelo primeiro NOx método de purificação de acordo com a presente invenção é realizado. Ou seja, quando o catalisador de purificação de escape 13não é ativado, a ação de purificação de NOx é realizada pelo segundo método de purificação de NOx, e quando o catalisador de purificação de escape 13 é ativo, o segundo método de purificação de NOx é alterado para o primeiro método de purificação de NOx.

[00088] Quando o segundo método de purificação de NOx é alterado para o primeiro método de purificação de NOx, se o catalisador de purificação de escape 13 armazena o NOx, o catalisador de purificação de escape 13 libera o NOx armazenado todo de uma vez sem redução. Portanto, no exemplo que é mostrado na figura 25, para evitar que o catalisador de purificação de escape 13 libere o NOx armazenado todo de uma vez sem redução, dessa maneira, logo antes do segundo método de purificação de NOx ser alterado para o primeiro o método de purificação de NOx, na etapa 68, o controle rico II é realizado para que o catalisador de purificação de escape 13 libere o NOx armazenado pelo segundo método de purificação de NOx.

[00089] A seguir, o controle operacional I que é realizado na etapa 70, ou seja, a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx, será explicado. A figura 28 e a figura 29 mostram uma primeira modalidade desse controle operacional I. Observa-se que, nessa primeira modalidade, o caso de usar o primeiro método que foi explicado com referência à figura 26A para encontrar a diferença de relação ar-combustível ΔAFR é mostrado.

[00090] Com referência à figura 28, primeiro, na etapa 80, o valor- alvo da relação base ar-combustível, ou seja, da relação-alvo ar- combustível (A/F)b, é calculado a partir do mapa que é mostrado na figura 20B. A seguir, na etapa 81, a quantidade de ar de admissão GA é calculada a partir do sinal de emissão do detector de quantidade de ar de entrada 8. A seguir, na etapa 82, a quantidade de injeção de combustível Q para a geração de emissão a partir do injetor de combustível 3 que é exigido para tornar a relação base ar-combustível da relação-alvo ar-combustível (A/F)b é calculada a partir da relação- alvo ar-combustível (A/F)b e a quantidade de ar de admissão GA. A seguir, na etapa 83, o período de tempo de injeção de combustível QT é calculado a partir dessa quantidade de injeção de combustível Q, a seguir, na etapa 84, o processamento de injeção de combustível é realizado para injetar combustível a partir do injetor de combustível 3 de acordo com esse período de tempo de injeção de combustível QT.

[00091] A seguir, na etapa 85, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔT é calculado a partir do mapa que é mostrado na figura 21B. A seguir, na etapa 86, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto WT é calculado a partir do mapa que é mostrado na figura 21C. A seguir, na etapa 87, o processamento de injeção de hidrocarboneto é realizado para a injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos 15 de acordo com esse período de injeção de hidrocarboneto WT.

[00092] A seguir, na etapa 88, a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 são lidas. A seguir, na etapa 89, a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 é reduzida pela relação ar- combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 para calcular a diferença de relação ar-combustível ΔAFR (=AFR1-AFR2). A seguir, na etapa 90, para julgar se a relação ar-combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é a relação ar-combustível de referência AFRB, a alteração ΔAFR da diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre o momento da interrupção anterior e o momento da interrupção atual é calculado.

[00093] A seguir, na etapa 9, julga-se se o valor absoluto da alteração ΔAFR da diferença de relação ar-combustível ΔAFR é menor que um valor pequeno predeterminado dX. Quando o valor absoluto da alteração ΔAFR da diferença de relação ar-combustível ΔAFR é maior que dX, ou seja, quando a relação ar-combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 altera rapidamente, como conforme mostrado na figura 25A por RS, o ciclo de processamento é finalizado. Em oposição a isso, quando o valor absoluto da alteração ΔAFR da diferença de relação ar-combustível ΔAFR é menor que dX, ou seja, quando a alteração da relação ar- combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é pequena, julga-se que a relação ar-combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é a relação ar-combustível de referência AFRB e a rotina prossegue para a etapa 92.

[00094] Na etapa 92, a diferença de relação ar-combustível ΔAFR é adicionada a SAF para calcular a valor integrado SAF da diferença de relação ar-combustível ΔAFR. A seguir, na etapa 93, a contagem N é incrementada por exatamente 1. A seguir, na etapa 94, julga-se se a contagem N alcançou um valor constante No. Quando a contagem N alcança o valor constante No, a rotina prossegue para a etapa 95 onde o valor integrado SAF é dividido pelo valor constante No para calcular o valor médio ΔAFRM da diferença de relação ar-combustível ΔAFR. Uma vez que o valor médio ΔAFRM da diferença de relação ar- combustível ΔAFR é calculado dessa maneira, nessa modalidade, nessa modalidade, é possível calcular a quantidade WS de hidrocarbonetos que se deslocam através do catalisador de purificação de escape 13 a partir do valor médio ΔAFRM da diferença de relação ar-combustível ΔAFR.

[00095] Se o valor médio ΔAFRM da diferença de relação ar- combustível ΔAFR é calculado, a rotina prossegue para a etapa 96 onde SAF e N são justificados. A seguir, na etapa 97, julga-se se o valor médio ΔAFRM da diferença de relação ar-combustível ΔAFR é maior que o valor limite predeterminado Wo. Quando o valor médio ΔAFRM da diferença de relação ar-combustível ΔAFR é maior que o valor limite Wo, a rotina prossegue para a etapa 98 onde um alarme é concedido que mostra que o catalisador de purificação de escape 13 sofreu uma deterioração ou que a válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 não é normal.

[00096] A seguir, uma segunda modalidade do controle operacional 1 que é realizado na etapa 70 da figura 27 será explicado.

[00097] Agora, então, quando o primeiro método de purificação de NOx de acordo com a presente invenção está sendo usado para executar uma ação de purificação de NOx, quando a relação ar- combustível do gás de exaustão que escapa a partir do motor se tornou a relação base ar-combustível (A/F)b ótima mostrada na figura 20B e a relação ar-combustível de pico de lado rico (A/F)p da relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se torna a relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t mostrada na figura 23, a taxa máxima de purificação de NOx é obtida. Portanto, nessa segunda modalidade, um controle de retorno da quantidade de injeção de combustível a partir do injetor de combustível 3 é realizado com base no sinal de emissão do sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23, de modo que a relação ar- combustível do gás de exaustão que escapa a partir do engine se torna a relação base ar-combustível ótima (A/F)b, e um controle de retorno da quantidade de alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é realizado com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24, de modo que a relação ar-combustível de pico de lado rico (A/F)p da relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24 se torna a relação-alvo ar- combustível pico (A/F)t.

[00098] De uma maneira específica, a quantidade de injeção de combustível QT calculada a partir da relação base ar-combustível ótima (A/F)b e da quantidade de ar de admissão GA é multiplicada com um coeficiente de correção G para calcular a quantidade final de injeção de combustível QTO (=G^QT) a partir do injetor de combustível 3. A relação ar-combustível do gás de exaustão que escapa a partir do motor se torna a relação base ar-combustível ótima (A/F)b mediante o controle de retorno do valor do coeficiente de correção G. Ou seja, o valor do coeficiente de correção G que é exigido para fazer a relação ar-combustível do gás de exaustão que escapou do motor da relação base ar-combustível ótima (A/F)b é reconhecido.

[00099] Adicionalmente, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto WT calculado a partir do mapa da figura 21C é multiplicado com um coeficiente de correção K para calcular um período final de tempo de injeção WTO (=K^WT) de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 e a relação ar- combustível de pico de lado rico (A/F)p da relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se torna a relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t mediante o controle de retorno do valor do coeficiente de correção K. Ou seja, o valor do coeficiente de correção K que é exigido para fazer a relação ar- combustível de pico de lado rico (A/F)p da relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 a relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t é reconhecido.

[000100] Nesse sentido, quando a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx está sendo realizada, se a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se desvia para o lado rico a partir da relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23, a relação ar- combustível de pico de lado rico (A/F)p da relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 também se desvia para o lado rico. Portanto, nesse momento, se tornar a relação ar-combustível de pico de lado rico (A/F)p da relação ar-combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 a relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t mediante o controle de retorno, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 acabará se desviando da quantidade ótima e como um resultado, a taxa de purificação de NOx acabará caindo.

[000101] Nesse caso, para impedir que a taxa de purificação de NOx caia, quando a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se desvia para o lado rico, ou seja, quando a diferença de relação ar- combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 excede um valor predeterminado que pode ser permitido AX, por exemplo, 0,3, é necessário proibir o controle de retorno pelo sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24.

[000102] Portanto, na modalidade de acordo com a presente invenção, no momento do funcionamento do motor, o período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é controlado de modo que a concentração de hidrocarbonetos que fluem para o catalisador de purificação de escape 13 vibra dentro de uma faixa predeterminada de período e a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é controlada de modo que a amplitude da alteração na concentração de hidrocarbonetos que fluem para o catalisador de purificação de escape 13 fica dentro de uma faixa predeterminada de amplitude, quando a diferença de relação ar- combustível ΔAFR é menor que um valor predeterminado que pode ser permitido AX, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é controlada com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 de modo que a amplitude da alteração na concentração de hidrocarbonetos que fluem para o catalisador de purificação de escape 13 fica dentro da faixa predeterminada de amplitude, e quando a diferença de relação ar-combustível ΔAFR é maior que o valor predeterminado que pode ser permitido AX, o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é proibido.

[000103] Observa-se que, nesse caso, conforme explicado anteriormente, quando a diferença de relação ar-combustível ΔAFR é menor que o valor predeterminado que pode ser permitido AX, o valor do coeficiente de correção K que é exigido para tornar a relação ar- combustível de pico de lado rico (A/F)p detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 a relação-alvo ar- combustível pré-armazenada (A/F)t, ou seja, o valor de correção éreconhecido para a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15. Nesse caso, mesmo se a diferença de relação ar-combustível ΔAFR ficar maior que o valor predeterminado que pode ser permitido AX e o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é proibido, no momento de calcular a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, o valor desse coeficiente de correção K, ou seja, o valor de correção, é usado. Portanto, quando o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é proibido, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é corrigida com o uso do valor desse coeficiente de correção K, ou seja, o valor de correção reconhecido.

[000104] Por outro lado, se o período de tempo durante o qual o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é proibido se tornar mais longo, torna-se necessário reaprender o valor do coeficiente de correção K. A seguir, o método para reaprender o valor desse coeficiente de correção K será explicado.

[000105] A figura 30A mostra a alteração da relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 quando a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx é iniciado e quando a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx é interrompida. Conforme mostrado na figura 30A por t1, quando a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx é iniciado, a relação ar-combustível de referência AFRB da relação ar-combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se desvia da relação base ar-combustível (A/F)b e gradualmente se torna o lado rico. Conforme mostrado na figura 30A por t2, quando a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx continua, a relação ar-combustível de referência AFRB continua a se desviar da relação base ar-combustível (A/F)b para o lado rico. Por outro lado, se a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx é interrompida, conforme mostrado na figura 30A por t3, a relação ar-combustível de referência AFRB gradualmente se torna maior em direção à relação base ar- combustível (A/F)b e, por fim, se torna a relação base ar-combustível (A/F)b.

[000106] Agora, então, para reaprender de maneira adequada o valor do coeficiente de correção K, é necessário fazer a diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 menor que o valor que pode ser permitido AX. Portanto, na modalidade de acordo com a presente invenção, quando o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é proibido e quando julga-se que o valor do coeficiente de correção K, ou seja, o valor de correção, deve ser conhecido novamente, a ação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é controlada de modo que a diferença de relação ar-combustível ΔAFR se torna menor que o valor predeterminado que pode ser permitido AX e assim, o valor do coeficiente de correção K, ou seja, o valor de correção, é reaprendido.

[000107] Observa-se que, conforme será entendido a partir da figura 30A, se interromper a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx para o período de tempo t3, a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se torna a relação base ar-combustível (A/F)b, portanto, a diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar- combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se torna menor que o valor que pode ser permitido AX. Portanto, em uma modalidade de acordo com a presente invenção, quando o valor do coeficiente de correção K deve ser conhecido novamente, a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx é interrompida para o período de tempo t3.

[000108] Adicionalmente, conforme mostrado na figura 30B, quando o valor do coeficiente de correção K deve ser conhecido novamente, mesmo se tornar o período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 mais longo, a diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 se torna menor que o valor que pode ser permitido AX. Portanto, nessa modalidade de acordo com a presente invenção, quando o valor do coeficiente de correção K, ou seja, o valor de correção, deve ser conhecido novamente, conforme mostrado na figura 30B, o intervalo de tempo de injeções de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é prolongado de maneira temporária ou, conforme mostrado na figura 30A por t3, a ação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é interrompida de maneira temporária.

[000109] A figura 31 e a figura 32 mostram a rotina para a execução de uma segunda modalidade do controle operacional I. Observa-se que, nessa segunda modalidade, o caso é mostrado onde o segundo método que foi explicado com referência à figura 26B é usado para encontrar a diferença de relação ar-combustível ΔAFR e, quando o valor do coeficiente de correção K deve ser conhecido novamente, a ação de purificação de NOx pelo primeiro método de purificação de NOx é interrompida de maneira temporária.

[000110] Com referência à figura 31, primeiro, na etapa 100, o valor- alvo da relação base ar-combustível, ou seja, a relação-alvo ar- combustível (A/F)b, é calculado a partir do mapa que é mostrado na figura 20B. A seguir, na etapa 101, a quantidade de ar de admissão GA é calculada a partir do sinal de emissão do detector de quantidade de ar de entrada 8. A seguir, na etapa 102, a quantidade de injeção de combustível Q para a geração de emissão a partir do injetor de combustível 3 que é exigido para tornar a relação base ar-combustível a relação-alvo ar-combustível (A/F)b é calculada a partir da relação- alvo ar-combustível (A/F)b e da quantidade de ar de admissão GA. A seguir, na etapa 103, o período de tempo de injeção de combustível QT é calculado a partir dessa quantidade de injeção de combustível Q.

[000111] A seguir, na etapa 104, a emissão do sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 é usada como base para detectar a relação ar-combustível real AFR1 do gás de exaustão que escapa a partir do motor. A seguir, na etapa 105, julga-se se a relação ar- combustível real AFR1 é maior que a relação-alvo ar-combustível (A/F)b mais um valor constante pequeno b. Quando AFR1>(A/F)b+b, a rotina prossegue para a etapa 106 onde o coeficiente de correção G para o período de tempo de injeção de combustível QT é aumentado por um valor constante DG. A seguir, a rotina prossegue para a etapa 106 onde o período de tempo de injeção de combustível QT multiplicado pelo coeficiente de correção G (G^QT) é o período final de tempo de injeção de combustível QTO.

[000112] Por outro lado, quando é julgado na etapa 105 que AFR1>(A/F)b+b não permanece, a rotina prossegue para a etapa 107 onde julga-se se a relação ar-combustível real AFR1 do gás de exaustão que escapa a partir do motor é menor que a relação-alvo ar- combustível pico (A/F)b menos um valor constante b. Quando AFR1<(A/F)b-b, a rotina prossegue para a etapa 108 onde o coeficiente de correção G é diminuído pelo valor constante DG, então, a rotina prossegue para a etapa 109. A seguir, na etapa 110, o processamento de injeção de combustível é realizado para injetar o combustível a partir do injetor de combustível 3 de acordo com o período de tempo de injeção de combustível QTO.

[000113] Dessa maneira, nessa modalidade, quandoAFR1>(A/F)b+b, o tempo de injeção de combustível é aumentado, enquanto AFR1(A/F)b-b, o período de tempo de injeção de combustível é diminuído, de modo que a relação ar-combustível real do gás de exaustão que escapa a partir do mecanismo, ou seja, a relação base ar-combustível real AFR1, coincide com a relação-alvo ar-combustível base (A/F)b.

[000114] A seguir, na etapa 111, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto ΔT é calculado a partir do mapa que é mostrado na figura 21B. A seguir, na etapa 112, o período ótimo de injeção de hidrocarboneto WT é calculado a partir do mapa que é mostrado na figura 21C. A seguir, na etapa 113, julga-se se a indicação deproibição de controle de retorno é definida. Essa indicação de proibição de controle de retorno é redefinida quando a diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é menor que o valor que pode ser permitido AX.

[000115] Quando a indicação de proibição de controle de retorno é redefinida, ou seja, quando a diferença de relação ar-combustível ΔAFR é menor que o valor que pode ser permitido AX, a rotina prossegue para a etapa 114 onde a relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t é calculada a partir do mapa que é mostrado na figura 23. A seguir, na etapa 115, the relação ar-combustível pico de lado rico real (A/F)p é detectada a partir da emissão do sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24.

[000116] A seguir, na etapa 116, julga-se se a relação ar-combustível pico de lado rico real (A/F)p é maior que o valor da relação-alvo ar- combustível pico (A/F)t mais um valor constante pequeno a. Quando (A/F)p>(A/F)t+a, a rotina prossegue para a etapa 117 onde o coeficiente de correção K para o período de injeção de hidrocarboneto WT é aumentado por um valor constante DK. A seguir, a rotina prossegue para a etapa 120 onde o período de injeção de hidrocarboneto WT multiplicado pelo coeficiente de correção K (K^WT) é o período final de injeção de hidrocarboneto WTO.

[000117] Por outro lado, quando é julgado na etapa 116 que (A/F)p>(A/F)t+a não permanece, a rotina prossegue para a etapa 118 onde julga-se se a relação ar-combustível pico de lado rico real (A/F)p é menor que a relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t menos o valor constante a. Quando (A/F)p<(A/F)t-a, a rotina prossegue para a etapa 119 onde o coeficiente de correção K é diminuído pelo valor constante ΔK, então, a rotina prossegue para a etapa 120. A seguir, na etapa 121, processamento de injeção de hidrocarboneto é realizado para injetar os hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 de acordo com o período final de injeção de hidrocarboneto WTO.

[000118] Dessa maneira, quando (A/F)p>(A/F)t+a, o período de injeção de hidrocarboneto é aumentado, enquanto quando (A/F)p<(A/F)t-a, o período de injeção de hidrocarboneto é diminuído, então a relação ar-combustível pico de lado rico real (A/F)p coincide com a relação-alvo ar-combustível pico (A/F)t.

[000119] Por outro lado, quando é julgado na etapa 113 que a indicação de proibição de controle de retorno é definida, a rotina segue para a etapa 120 onde o período final de injeção de hidrocarboneto WTO (=K^WT) é calculado. Nesse momento, o controle de retorno da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é proibido e o valor conhecido do coeficiente de correção K é usado para calcular o período final de injeção de hidrocarboneto WTO.

[000120] A figura 33 mostra a rotina para o controle da indicação de proibição de controle de retorno. Essa rotina é executada mediante a interrupção a cada intervalo de tempo determinado.

[000121] Com referência à figura 33, primeiro, na etapa 130, julga-se se o período de tempo ft passou a partir de quando a ação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 foi realizada. Observa-se que, esse período de tempo ft é encontrado a partir da relação que é mostrada na figura 26B. Quando o período de tempo ft não passou a partir de quando a ação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 foi realizada, o ciclo de processamento é finalizado. Em oposição a isso, quando o período de tempo ft passou a partir de quando a ação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 foi realizada, a rotina prossegue para a etapa 131 onde a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 são lidas. A seguir, na etapa 132, a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 é reduzida pela relação ar- combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 para calcular a diferença de relação ar-combustível ΔAFR(=AFR1-AFR2). Observa-se que a relação ar-combustível AFR2 que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 nesse momento expressa a relação ar-combustível de referência AFRB.

[000122] A seguir, na etapa 133, julga-se se a diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é menor que o valor que pode ser permitido AX. Quando a diferença de relação ar- combustível ΔAFR é menor que o valor que pode ser permitido AX, a rotina prossegue para a etapa 134 onde a indicação de proibição de controle de retorno é redefinida, então, o ciclo de processamento é finalizado. Portanto, nesse momento, a relação ar-combustível AFR2 detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é usada como a base para o controle de retorno da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15.

[000123] Em oposição a isso, quando é julgado na etapa 133 que a diferença de relação ar-combustível ΔAFR é maior que o valor que pode ser permitido AX, a rotina prossegue para a etapa 135 onde a indicação de proibição de controle de retorno é definida. Portanto, nesse momento, o controle de retorno da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante 24 é interrompido. A seguir, a rotina prossegue para a etapa 136 onde julga-se se é o tempo para reconhecer o valor do coeficiente de correção K. Por exemplo, quando um determinado período de tempo passou a partir de quando o controle de retorno foi proibido e o estado operacional é adequada para reconhecer o valor do coeficiente de correção K, ou quando o veículo foi acionado por uma determinada distância ou mais a partir de quando o controle de retorno foi proibido e o estado operacional é adequada para reconhecer o valor do coeficiente de correção K, julga-se que é o tempo para reaprender o valor do coeficiente de correção K.

[000124] Quando é julgado na etapa 136 que não é o momento para reaprender o valor do coeficiente de correção K, o ciclo de processamento é finalizado. Em oposição a isso, quando é julgado na etapa 136 que é o momento para reaprender o valor do coeficiente de correção K, a rotina prossegue para a etapa 137 onde a alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é interrompida para o período de tempo que é mostrado por t3 na figura 30A. Se a alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é interrompida dessa maneira, a diferença de relação ar-combustível ΔAFR entre a relação ar-combustível AFR1 detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a montante 23 e a relação ar-combustível de referência AFRB da AFR2 detectada pelo sensor de relação ar- combustível no lado a jusante 24 se torna menor que o valor que pode ser permitido AX, e a indicação de proibição de controle de retorno é redefinida. Como um resultado, o valor do coeficiente de correção K é reaprendido. Observa-se que, ao reaprender o valor do coeficiente de correção K, conforme explicado anteriormente, também é possível prolongar de maneira temporária o período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 conforme mostrado na figura 30B.

[000125] Observa-se que, como outra modalidade, também é possível dispor um catalisador de oxidação para reformar os hidrocarbonetos dentro da passagem de escape de motor a montante do catalisador de purificação de escape 13. Listagem de Referência 4% tubulação de admissão 5% tubulação de escape 7% turbo-compressor de escape 12%a, 12b% tubo de escape 13% catalisador de purificação de escape 14% filtro de particulado 15% válvula de alimentação de hidrocarboneto 23% sensor de relação ar-combustível no lado a montante 24% sensor de relação ar-combustível no lado a jusante

Claims

1. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna em que: uma válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) para a alimentação de hidrocarbonetos é disposta em uma passagem de escape de motor (12a, 12b), um catalisador de purificação de escape (13) para reagir o NOx contido no gás de exaustão e os hidrocarbonetos reformados é disposto na passagem de escape de motor (12b) a jusante da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), um sensor de relação ar-combustível (24) no lado a jusante para detectar a relação ar-combustível do gás de exaustão é disposto na passagem de escape de motor (12b) a jusante do catalisador de purificação de escape (13), o sensor de relação ar-combustível (24) no lado a jusante é um tipo de sensor que tem um eletrólito sólido, os eletrodos que cobrem, respectivamente, as duas superfícies laterais do eletrólito sólido, e uma camada de resistência de difusão que cobre um dos eletrodos e na qual o gás de exaustão é guiado para a camada de resistência de difusão, os catalisadores de metal precioso (51, 52) são transportados em uma superfície de fluxo do gás de exaustão (50) do catalisador de purificação de escape (13) e uma parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão (54) é formada ao redor dos catalisadores de metal precioso (51, 52), caracterizado pelo fato de que um sensor de relação ar-combustível no lado a montante (23) para detectar uma relação ar-combustível de gás de exaustão é disposto na passagem de escape de motor (12a) a montante da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), o catalisador de purificação de escape (13) tem uma propriedade de redução do NOx que está contido no gás de exaustão se uma concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape (13) sofre uma vibração dentro de uma faixa predeterminada de amplitude e dentro de uma faixa predeterminada de período e tem uma propriedade de ser aumentado na quantidade de armazenamento de NOx que está contido no gás de exaustão se o período de vibração da concentração de hidrocarboneto for maior que a faixa predeterminada, quando os hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), uma relação ar- combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível (24) no lado a jusante sofre uma alteração para um lado rico de uma relação ar-combustível de referência que é detectada quando os hidrocarbonetos não são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15), e uma quantidade de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) e que se deslocam pelo catalisador de purificação de escape (13) é detectada a partir de uma diferença de relação ar-combustível entre uma relação ar-combustível que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a montante (23) e a relação ar-combustível de referência que é detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante (24).

2. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) e que se deslocam pelo catalisador de purificação de escape (13) se torna maior que a dita diferença de relação ar-combustível.

3. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que, no momento do funcionamento do motor, o período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é controlado de modo que a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape (13) vibra dentro de uma dita faixa de período predeterminado e uma quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é controlada de modo que a amplitude da alteração na concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape (13) fica dentro da dita faixa predeterminada de amplitude, quando a dita diferença de relação ar- combustível é menor que um valor predeterminado que pode ser permitido, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é controlada com base em um sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante (24) de modo que a amplitude da alteração na concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape (13) fica dentro da faixa predeterminada de amplitude e, quando a dita diferença de relação ar-combustível é maior que o valor predeterminado que pode ser permitido, o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante é proibido.

4. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que quando a dita diferença de relação ar-combustível é menor que um valor predeterminado que pode ser permitido, um valor de correção exigido para para fazer um lado rico de pico da relação ar- combustível detectada pelo sensor de relação ar-combustível no lado a jusante (24), uma relação ar-combustível alvo pré-armazenada é conhecida para a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) e, quando a dita diferença de relação ar-combustível fica maior que o valor predeterminado que pode ser permitido e o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) com base no sinal de emissão do sensor de relação ar-combustível no lado a jusante (24) é proibido, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é corrigida com o uso do valor de correção conhecido.

5. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que quando o controle da quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) com base no sinal de emissão do sensor de relação ar- combustível no lado a jusante (24) é proibido, julga-se que o dito valor de correção deve ser conhecido novamente, uma ação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é controlada de modo que a dita diferença de relação ar- combustível se torna menor que o valor predeterminado que pode ser permitido e assim, o dito valor de correção é conhecido novamente.

6. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que quando o dito valor de correção deve ser conhecido novamente, um intervalo de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é temporariamente mais longo ou a ação de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) é temporariamente interrompida.

7. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma quantidade de combustível que é alimentada a uma câmara de combustão de motor é controlada com base no sinal de emissão do dito sensor de relação ar-combustível no lado a montante (23), de modo que uma relação ar-combustível do gás de exaustão que escapa a partir do motor se torna uma relação ar- combustível predeterminada.

8. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que no dito catalisador de purificação de escape (13), o NOx contido no gás de exaustão e os hidrocarbonetos reformados reagem, através dos quais um intermediário de redução que contém o nitrogênio e os hidrocarbonetos é produzido e em que o período de injeção dos hidrocarbonetos é um período necessário para a produção contínua do intermediário de redução.

9. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o período de injeção dos hidrocarbonetos é de 0,3 segundo a 5 segundos.

10. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que quando a quantidade de hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15) e que se deslocam pelo catalisador de purificação de escape (13) excede um valor limite predeterminado, julga-se que o catalisador de purificação de escape (13) se tornou degradado ou há uma anormalidade na quantidade de injeção a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto (15).

11. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito catalisador de metal precioso compreende platina Pt e pelo menos um de ródio Rh e paládio Pd.

12. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma camada básica que contém um metal alcalino, um metal alcalinoterroso, terra rara, ou um metal que pode doar elétrons ao NOx é formada sobre a superfície de fluxo do gás de exaustão do catalisador de purificação de escape (13) e em que uma superfície da dita camada básica forma a dita parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão (54).