BR112013010309B1

BR112013010309B1 - Sistema de purificação de escape motor de combustão interna

Info

Publication number: BR112013010309B1
Application number: BR112013010309-4A
Authority: BR
Inventors: Yuki Bisaiji; Kohei Yoshida; Mikio Inoue
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2011-08-29
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2020-12-15
Also published as: EP2581576A8; ES2558113T3; CN103097684B; WO2013031027A1; EP2581576A4; BR112013010309A2; US20130052086A1; KR101370757B1; EP2581576B1; EP2581576A1; US9181889B2; JPWO2013031027A1; CN103097684A; JP5257549B1; KR20130054220A

Abstract

SISTEMA DE PURIFICAÇÃO DE ESCAPE MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA. A presente invenção refere-se a um sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna que é dotado de um catalisador de purificação de escape onde o NOx que está contido no gás de escape e os hidrocarbonetos modificados reagem. O catalisador de purificação de escape transporta os catalisadores de metal precioso e é formado com uma parte básica de superfície de fluxo de gás de escape. O catalisador de purificação de escape tem a propriedade de redução de NOx ao fazer com que a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape vibre dentro de uma faixa de amplitude predeterminada e dentro de uma faixa de período predeterminada. O sistema estima a capacidade de sustentação pelo qual o NOx no gás de escape é mantido na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de escape e, quando a capacidade de sustentação fica menor que um valor de julgamento predeterminado da capacidade de sustentação, faz com que a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape se eleve.

Description

Campo Técnico

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

Antecedentes da Invenção

[0002] O gás de escape de motores a diesel, de motores a gasolina e de outros motores de combustão interna inclui, por exemplo, o monóxido de carbono (CO), o combustível não queimado (HC), os óxidos de nitrogênio (NOX), matéria de particulado (PM) e outros constituintes. Os motores de combustão interna são montados com sistemas de purificação de escape para a remoção desses constituintes. Como um método que remove os óxidos de nitrogênio, é conhecido para dispor um catalisador de armazenamento de NOX na passagem de escape do motor. A Publicação de Patente Japonesa (A) N° 2010-48134 apresenta um sistema de purificação de escape que dispõe uma pluralidade de catalisadores de armazenamento de NOX na passagem de escape e fornece os meios de alimentação de combustível para a alimentação de combustível ao respectivo catalisador de armazenamento de NOX. Apresenta-se a alimentação de combustível a partir dos os meios de alimentação de combustível aos respectivamente correspondentes catalisadores de armazenamento de NOX quando o NOX deve ser liberado do NOX armazenado para a redução. Adicionalmente, essa publicação apresenta a definição de quantidades de alimentação de combustível a partir da pluralidade de meios de alimentação de combustível de modo que o valor total das quantidades de alimentação de combustível dos meios de alimentação de combustível coincida com um valor-alvo. Adicionalmente, ela apresenta o uso das quantidades de alimentação definidas e as temperaturas do catalisadores de arma- zenamento de NOX como a base para calcular as taxas de purificação de NOX do catalisador de armazenamento de NOX e para definir as quantidades de alimentação de combustível a partir dos meios de alimentação de combustível de modo que o valor total das taxas de purificação de NOX excede um valor que pode ser permitido. Lista de Citações Literatura de Patentes PLT 1: Publicação de Patente Japonesa (A) N° 2010-48134

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0003] Coforme explicado na publicação acima, o NOX que estácontido no gás de escape pode ser removido por um catalisador de armazenamento de NOX que armazena de maneira repetida o NOX e libera e reduz o NOX. Na técnica anterior, mediante a manutenção da relação ar-combustível do gás de escape que flui no catalisador de armazenamento de NOX desviada por um longo período de tempo, é possível fazer com que o NOX seja absorvido dentro de um absorvente de NOX sob a forma de íons de nitrato e assim, é possível remover o NOX do gás de escape. O NOX que é absorvido dentro do absorvente de NOX é liberado a partir da parte interna do absorvente ao tornar a relação ar-combustível do gás de escape a relação ar-combustível es- tequiométrica ou rica. O NOX que é liberado a partir da parte interna do absorvente é reduzido a nitrogênio pelos hidrocarbonetos ou outros agentes de redução que estão contidos no gás de escape. Ao realizar o controle para manter a relação ar-combustível do gás de escape desviada por um longo período de tempo, em seguida, tornar a relação ar-combustível do gás de escape rica de modo a remover o NOX, houve um problema no sentido de que se o catalisador de armazenamento de NOX tiver uma alta temperatura, a taxa de purificação de NOX cairá.

[0004] A presente invenção tem como objetivo fornecer um siste- ma de purificação de escape de um motor de combustão interna que é dotado de um catalisador de purificação de escape que remove o NOX e pode resultar em uma alta taxa de purificação de NOX mesmo quando o catalisador de purificação de escape tem uma alta temperatura.

Solução para o Problema

[0005] O sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna da presente invenção é um sistema em que, dentro de uma passagem de escape do motor, um catalisador de purificação de escape é disposto para causar uma reação entre o NOX que está contido no gás de escape e os hidrocarbonetos modificados, os catalisadores de metal precioso são transportados em uma superfície de fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de escape, e uma parte básica de superfície de fluxo de gás de escape é formada ao redor dos catalisadores de metal precioso, e o catalisador de purificação de escape tem uma propriedade de redução de NOX que está contido no gás de escape ao fazer com que uma concentração de hidrocarbone- tos que flui no catalisador de purificação de escape vibre dentro de uma faixa de amplitude predeterminada e dentro de uma faixa de período predeterminada e tem uma propriedade de uma quantidade de armazenamento de NOX que está contido no gás de escape aumentar ao fazer com que um período de vibração da concentração de hidro- carbonetos fique mais longo que a faixa predeterminada. O sistema estima uma capacidade de sustentação para manter o NOX no gás de escape na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de escape ao realizar o controle para fazer a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape vibrar dentro da faixa de amplitude predeterminada e dentro da faixa de período predeterminada e, quando a capacidade de sus-tentação fica menor que um valor de julgamento predeterminado do capacidade de sustentação, faz a concentração de hidrocarbonetosque flui no catalisador de purificação de escape se elevar.

[0006] Na invenção acima, o sistema pode estimar uma velocidademáxima pela qual o NOX no gás de escape pode ser mantido na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de escape, ou seja, uma velocidade que pode ser mantida, e usar a velocidade que pode ser mantida como a base para estimar a capacidade de sustentação.

[0007] Na invenção acima, o sistema pode estimar a quantidadede NOX mantido que é mantido na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape e usar a quantidade de NOX mantido como a base para estimar a velocidade que pode ser mantida.

[0008] Na invenção acima, o sistema pode detectar um estadooperacional do motor de combustão interna e usar o estado operacional do motor de combustão interna como a base para corrigir a velocidade que pode ser mantida.

[0009] Na invenção acima, a capacidade de sustentação pode incluir uma taxa de purificação de NOX do catalisador de purificação de escape, e o sistema pode estimar uma quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo, usar a quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo e um valor de julgamento predeterminado da taxa de purificação de NOX como a base para definir uma velocidade de sustentação exigida, e quando a velocidade que pode ser mantida ficar menor que a velocidade de sustentação exigida, julgar que a capacidade de sustentação ficou menor que um valor de julgamento pre-determinado da capacidade de sustentação.

[00010] Na invenção acima, o sistema pode estimar uma quantidade de NOX mantido que é mantido na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape e, quando uma quantidade de NOX mantido exceder o valor de julgamento predeterminado da quantidade de NOX mantido, julgar que a capacidade de sustentação ficou menor que um valor de julgamento da capacidade de sustentação.

[00011] Na invenção acima, o sistema pode estimar uma quantidade de NOX mantido que é mantido na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape e usar uma quantidade de NOX mantido como a base para definir a amplitude da concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape.

[00012] Na invenção acima, o sistema pode detectar o estado operacional do motor de combustão interna e usar o estado operacional do motor de combustão interna como a base para corrigir a amplitude da concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape.

[00013] Na invenção acima, ao fazer com que o NOX que está contido no gás de escape e os hidrocarbonetos modificados reajam dentro do catalisador de purificação de escape, um intermediário de redução que contém nitrogênio e hidrocarbonetos é produzido. O período de vibração da concentração de hidrocarbonetos pode ser um período exigido para a produção contínua do intermediário de redução.

[00014] Na invenção acima, o período de vibração da concentração de hidrocarbonetos pode ser de cerca de 0,3 segundo ou mais a 5 segundos.Na invenção acima, o catalisador de metal precioso pode compreender pelo menos um de ródio Rh e paládio Pd e de platina Pt.

[00015] Na invenção acima, o catalisador de purificação de escape pode incluir uma camada básica que é formada sobre a superfície de fluxo de gás de escape e que contém an metal alcalino ou metal alcalino terroso ou terra rara ou metal que pode doar os elétrons ao NOX. Uma superfície da camada básica pode formar a parte básica de superfície de fluxo de gás de escape.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[00016] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer um sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna que pode resultar em uma alta taxa de purificação de NOX mesmo quando o catalisador de purificação de escape fica com uma alta temperatura.

Breve Descrição dos Desenhos

[00017] A Figura 1 é uma vista geral de um motor de combustão interna do tipo de ignição de compactação em uma modalidade;

[00018] a Figura 2 é uma vista que mostra de maneira esquemática uma parte de superfície de um transportador de catalisador;

[00019] a Figura 3 é uma vista para explicar uma reação de oxidação em um catalisador de purificação de escape;

[00020] 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 em um primeiro método de purificação de NOX;

[00021] a Figura 5 é uma vista que mostra uma taxa de purificação de NOX do primeiro método de purificação de NOX;.

[00022] a Figura 6A e a Figura 6B 6B são vistas para explicar umareação de redução de oxidação em um catalisador de purificação deescape no primeiro método de purificação de NOX;

[00023] a Figura 7A e a Figura 7B 6B são vistas para explicar umareação de redução de oxidação em um catalisador de purificação deescape em um segundo método de purificação de NOX;

[00024] 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 no segundo método de purificação de NOX;

[00025] a Figura 9 é uma vista que mostra uma taxa de purificação de NOX do segundo método de purificação de NOX;

[00026] a Figura 10 é um gráfico de tempo que mostra uma altera- ção de uma relação ar-combustível de gás de exaustão que flui em um catalisador de purificação de escape no primeiro método de purificação de NOX;

[00027] a Figura 11 é outro 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 no primeiro método de purificação de NOX;

[00028] a Figura 12 é uma vista que mostra a relação entre uma resistência oxidante de um catalisador de purificação de escape e uma relação ar-combustível mínima exigida X no primeiro método de purificação de NOX;

[00029] a Figura 13 é uma vista que mostra a relação entre an concentração de oxigênio no gás de escape e uma amplitude DH de uma concentração de hidrocarboneto dada a mesma taxa de purificação de NOX no primeiro método de purificação de NOX;

[00030] 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 no primeiro método de purificação de NOX;

[00031] a Figura 15 é uma vista que mostra a relação entre um período de vibração DT de uma concentração de hidrocarboneto e uma taxa de purificação de NOX no primeiro método de purificação de NOX;

[00032] a Figura 16 é uma vista que mostra uma alteração na relação ar-combustível do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape, etc., no segundo método de purificação de NOX;.

[00033] a Figura 17 é uma vista que mostra um mapa da quantidade de NOX de escape NOXA.

[00034] a Figura 18 é uma vista que mostra uma temporização de injeção de combustível em uma câmara de combustão no segundo método de purificação de NOX;

[00035] a Figura 19 é uma vista que mostra um mapa de uma quan- tidade de alimentação de hidrocarbonetos WR no segundo método de purificação de NOX;

[00036] a Figura 20 é um fluxograma do controle operacional doprimeiro método de purificação de NOX em uma modalidade;

[00037] a Figura 21 é um gráfico que explica uma relação entreuma quantidade de NOX ativo mantido e a velocidade que pode ser mantida de NOX de um catalisador de purificação de escape;

[00038] a Figura 22 é um gráfico que explica uma relação entre uma velocidade espacial de um catalisador de purificação de escape e um coeficiente de correção para calcular uma velocidade que pode ser mantida de NOX;

[00039] a Figura 23 é um gráfico que explica uma relação entre a temperatura de catalisador de um catalisador de purificação de escape e um coeficiente de correção para calcular uma velocidade que pode ser mantida de NOX;

[00040] a Figura 24 é um fluxograma que estima uma quantidade de NOX ativo mantido de um catalisador de purificação de escape;

[00041] a Figura 25 é um gráfico que explica uma relação entre uma quantidade de NOX ativo mantido e uma quantidade de alimentação de hidrocarboneto;

[00042] a Figura 26 é um gráfico que explica uma relação entre um concentração de oxigênio of gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape e um coeficiente de correção para calcular a quantidade de alimentação de hidrocarboneto;

[00043] a Figura 27 é um gráfico que explica uma relação entre uma velocidade espacial de gás de escape em um catalisador de purificação de escape e um coeficiente de correção para calcular a quantidade de alimentação de hidrocarboneto;

[00044] a Figura 28 é um gráfico de tempo que explica um exemplo operacional em uma modalidade;

[00045] a Figura 29 é um fluxograma de outro controle operacional do primeiro método de purificação de NOX em uma modalidade;

[00046] a Figura 30 é um fluxograma que estima uma velocidade média que pode ser mantida de NOX de um catalisador de purificação de escape em um período de tempo predeterminado.

Descrição das Modalidades

[00047] Com referência à Figura 1 até à Figura 30, um sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna em uma modalidade será explicado. Na presente modalidade, a explicação será dada com referência ao exemplo de um motor de combustão interna do tipo de ignição por compactação que é montado em um automóvel.

[00048] A Figura 1 é uma visão geral de um motor de combustão interna na presente modalidade. O motor de combustão interna é dotado de um corpo do motor 1. Adicionalmente, o motor de combustão interna é dotado de um sistema de purificação de escape que purifica o gás de escape. O corpo do motor 1 inclui os cilindros que compreendem as câmaras de combustão 2, os injetores de combustível do tipo controle eletrônico 3 para injetar o combustível às respectivas câmaras de combustão 2, uma tubulação de admissão 4 e uma tubulação de escape 5.

[00049] A tubulação de admissão 4 é conectada através de um tubo de admissão 6 a uma saída de um compressor 7a de um turbocompressor de escape 7. A entrada do compressor 7a é conectada através de um detector de ar de admissão 8 a um filtro de ar 9. Dentro do tubo de admissão 6, é disposta uma válvula de regulagem 10 que é acionada por um motor de passo. Adicionalmente, no meio do tubo de admissão 6, um dispositivo de resfriamento 11 é disposto para o resfriamento do ar de admissão que flui através da parte interna do tubo de admissão 6. Na modalidade que é mostrada na Figura 1, a água de resfriamento do motor é guiada para o dispositivo de resfriamento 11.A água de resfriamento do motor é usado para resfriar o ar de admissão.

[00050] Por outro lado, a tubulação de escape 5 é conectada a uma entrada de uma turbina 7b de um turbocompressor de escape 7. A saída da turbina de escape 7b é conectada através de uma tubulação de escape 12 a uma entrada de um catalisador de purificação de escape 13. Uma saída do catalisador de purificação de escape 13 é conectada através de uma tubulação de escape 12a a um filtro de particulado 14 que captura a matéria particulada que está contida no gás de escape.

[00051] A montante do catalisador de purificação de escape 13, uma válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 é disposta para a alimentação de hidrocarbonetos que compreendem óleo diesel ou outro combustível usado como combustível para um motor de combustão interna do tipo de ignição de compactação. Na presente modalidade, 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 a uma relação ar-combustível no momento da combustão é controlada para ser desviada. Nesse caso, a partir da válvula de alimentação de hidrocarbone- tos, os hidrocarbonetos que compreendem a gasolina ou outro combustível que é usado como o combustível de um motor de combustão interna do tipo de ignição de faísca são alimentados.

[00052] Entre a tubulação de escape 5 e a tubulação de admissão 4, uma passagem de EGR 16 é disposta para realizar a recirculação do gás de escape (EGR). Dentro da passagem de EGR 16, uma válvula de controle de EGR do tipo de controle eletrônico 17 é disposta.Adicionalmente, no meio da passagem de EGR 16, um dispositivo de resfriamento 18 é disposto de modo a resfriar o gás de EGR que flui através da parte interna da passagem de EGR 16. Na modalidade que é mostrada na Figura 1, a água de resfriamento do motor é guiada para a parte interna do dispositivo de resfriamento 18. A água de resfriamento do motor é usada para resfriar o gás de EGR.

[00053] Cada injetor de combustível 3 é conectado através de um um canal de alimentação de combustível 19 a um duto comum 20. O duto comum 20 é conectado através de uma bomba de combustível de descarga variável do tipo de controle eletrônico 21 a um tanque de combustível 22. O combustível que é armazenado no tanque de combustível 22 é alimentado pela bomba de combustível 21 para a parte interna do duto comum 20. O combustível que é alimentado para a parte interna do duto comum 20 é alimentada através de cada canal de alimentação de combustível 19 a cada injetor de combustível 3.

[00054] A unidade de controle eletrônico 30 compreende um computador digital. A unidade de controle eletrônico 30 na presente modalidade funciona como um dispositivo de controle do sistema de purificação de escape. A unidade de controle eletrônico 30 inclui os componentes que são conectados uns aos outros por um barramento bidirecional 31 como 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. A ROM 32 é um dispositivo de armazenamento somente para a leitura.A ROM 32 armazena antecipadamente os mapas e outras informações exigidas para o controle.A CPU 34 pode realizar qualquer processamento ou jul-gamento. A RAM 33 é um dispositivo de armazenamento regravável. A RAM 33 pode armazenar o histórico operacional e outras informações ou armazenar os resultados de processamento.

[00055] A jusante do catalisador de purificação de escape 13, um sensor de temperatura 23 é montado para detectar a temperatura do catalisador de purificação de escape 13. Adicionalmente, a jusante do filtro de particulado 14, um sensor de temperatura 25 é montado para detectar a temperatura da filtro de particulado 14. O filtro de particula- do 14 tem anexo a ele um sensor de pressão diferencial 24 para detectar um pressão diferencial antes e depois do filtro de particulado 14. Os sinais de emissão desses sensores de temperatura 23 e 25, o sensor de pressão diferencial 24, e o detector de ar de admissão 8 são inseridos através dos conversores AD correspondentes 37 à porta de entrada 35.

[00056] Adicionalmente, o pedal acelerador 40 tem um sensor de carga 41 conectado a ele que gera uma tensão de emissão que é proporcional 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 conectado à ela que gera um pulso de emissão a cada momento que um eixo de manivela gira, por exemplo, por 15°. A emissão do sensor de ângulo de manivela 42 pode ser usada para detectar o ângulo de manivela ou a velocidade do motor. Por outro lado, a porta de emissão 36 é conectada através de circuitos de acionamento correspondentes 38 aos injetores 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. Esses injetores de combustível 3, válvula de regulagem 10, válvula de alimentação de hidrocarboneto 15, válvula de controle de EGR 17, etc. são controlados pela unidade de controle eletrônico 30.

[00057] O filtro de particulado 14 é um filtro que remove as partículas de carvão, os sulfatos e outras matérias de particulado. O filtro de particulado 14, por exemplo, tem uma estrutura de colmeia e tem uma pluralidade de canais que se estendem em uma direção de fluxo do gás. Na pluralidade de canais, os canais com as extremidades a jusante que são vedados e os canais com as extremidades a montante que são vedados são alternativamente formados. As paredes divididas dos canais são formadas por materiais porosos, como a cordierita. A matéria de particulado é capturada quando o gás de escape passa através das paredes divididas.

[00058] A matéria de particulado é capturada no filtro de particulado 14 e oxidada. A matéria de particulado que gradualmente se deposita no filtro de particulado 14 é removida mediante a oxidação pela elevação na temperatura em uma atmosfera de excesso de ar até, por exemplo, 650°C ou mais.

[00059] A Figura 2 é uma vista ampliada de uma parte de superfície de um transportador de catalisador que é transportado sobre um substrato do catalisador de purificação de escape na presente modalidade. O catalisador de purificação de escape 13 é dotado de um substrato que inclui as passagens através das quais o gás de escape circula. Sobre as superfícies das passagens do substrato, um transportador de catalisador 50 é disposto para transportar as partículas de catalisador 51 e 52 para servir como o catalisador de metal precioso. Na presente modalidade, por exemplo, apresenta-se um transportador de catalisador 50 produzido a partir de alumina no qual as partículas de metal precioso do catalisador 51 e 52 são transportadas. Adicionalmente, sobre a superfície do 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 alcalino terroso, lantanídios 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 escape 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 exibe a basicidade, de modo que a superfície da camada básica 53 é chamada de "parte básica da superfície de fluxo do gás de exaustão 54".

[00060] Por outro lado, na Figura 2, as partículas de metal precioso do catalisador 51 compreendem platina Pt, enquanto as partículas de metal precioso do catalisador 52 compreendem ródio Rh. Ou seja, as partículas de metal precioso do catalisador 51 e 52 que são transportadas 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, as partículas de metal precioso do catalisador 51 e 52 que são transportados no transportador de catalisador 50 compreendem platina Pt e pelo menos um de ródio Rh e paládio Pd.

[00061] A Figura 3 mostra de maneira esquemática a ação de modificação de hidrocarbonetos realizada no catalisador de purificação de escape da presente modalidade. Conforme mostrado na Figura 3, os hidrocarbonetos HC que são injetados partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos 15 se tornam hidrocarbonetos radicais HC com um pequeno número de átomos de carbono devido à açãa catalítica das partículas de catalisador 51.

[00062] A Figura 4 mostra uma temporização de alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos e uma alteração na relação ar-combustível do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape. Na presente invenção, a relação entre o ar e o combustível (hidrocarbonetos) que são fornecidos na passagem de admissão de motor, nas câmaras de combustão, na passagem de escape a montante do catalisador de purificação de escape é chamada de " a relação ar-combustível (A/F) do gás de escape" As alterações na relação ar-combustível (A/F)in do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape dependem da alteração na concentração dos hidrocarbonetos no gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape 13, de modo que pode-se dizer 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 for maior, a relação ar- combustível (A/F)in fica menor, então, na Figura 4, quanto mais rico o lado da relação ar-combustível (A/F)in ficar, maior a concentração de hidrocarboneto.

[00063] A Figura 5 é um gráfico que mostra a relação da temperatura de catalisador do catalisador de purificação de escape e da taxa de purificação de NOX na presente modalidade. A Figura 5 mostra a taxa de purificação de NOx com relação à temperatura de catalisador TC do catalisador de purificação de escape 13 ao fazer com que a relação ar- combustível (A/F)in do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape 13 se altere periodicamente, conforme mostrado na figura4. Os inventores preocupados com a busca que se refere à purificação de NOx por um tempo período de 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 de amplitude predeterminada e dentro de uma faixa de período predeterminada, uma taxa de purificação de NOx extremamente alta é obtida mesmo em uma região de alta temperatura de 400°C ou mais.

[00064] Adicionalmente, nesse momento, sabe-se que uma grande quantidade de intermediário de redução que contém nitrogênio e hi- drocarbonetos continua a ser mantida 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. Adicionalmente, sabe-se que esse intermediário de redução desempenha um papel central na obtenção de uma alta taxa de purificação de NOx. Aseguir, isso será explicado com referência à Figura 6A e à Figura 6B.

[00065] A Figura 6A e a Figura 6B mostram de forma esquemática uma parte da superfície do transportador de catalisador do catalisador de purificação de escape. A Figura 6A e a Figura 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 de período predeterminada. 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 hidro- carbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hi- drocarboneto 15 e a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 se torna mais elevada.

[00066] 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. O gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape 13 normalmente se torna um estado de excesso de oxigênio Portanto, o NO que está contido no gás de escape, conforme mostrado na Figura 6A, é oxidado nas partículas de platina do catalisador 51 e se torna o NO2. A seguir, esse NO2 é adicionalmente oxidado e se torna o NO3. Adicionalmente, parte do NO2 se torna o NO2-. Nesse caso, a quantidade de produção de NO3 é muito maior que a quantidade de produção de NO2-.Portanto, nas partículas de platina do catalisador 51, uma grande quantidade de NO3 e uma pequena quantidade de NO2- são produzidas.Os NO3 e NO2- são fortes quanto à atividade.Na presente invenção, os NO3 e NO2- serão chamados de "NOx ativo" e mostrados pelo símbolo NOX*. O NOX é mantido sobre a superfície da camada básica 53 sob a forma de NOX ativo. Ou seja, o NOX que está contido no gás de escape é mantido na parte básica de superfície de fluxo degás de escape 54.

[00067] 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 modificados e se tornam radicalizados dentro do catalisador de purificação de escape 13. Como um resultado, conforme mostrado na Figura 6B, a concentração de hidrogênio ao redor do NOx ativo fica 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 tornar mais elevada, conforme mostrado na Figura 6B, o NOx ativo reage nas partículas de catalisador 51 com os hidrocarbo- netos radicais HC para formar assim o intermediário de redução. Esse intermediário de redução é mantido sobre a superfície da camada básica 53.

[00068] Observa-se que, nesse momento, o primeiro intermediário de redução produzido é considerado ser um composto nitro R-NO2.Se esse um composto nitro R-NO2 for produzido, o resultado se torna um composto nitrilo R-CN.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. No entanto, nesse caso, o que é hi- drolisado é considerado fazer parte do composto isocianato R-NCO. Portanto, conforme mostrado na Figura 6B, a maior parte do intermediário de redução que é mantido sobre a superfície da camada básica 53 acredita-se ser o composto isocianato R-NCO e o composto amina R-NH2.

[00069] Por outro lado, conforme mostrado na Figura 6B, se o in- termediário de redução produzido for circundado pelos hidrocarbone- tos HC, o intermediário de redução é bloqueado pelos hidrocarbonetos HC e a reação não prosseguirá mais. Nesse caso, a concentração de hidrocarbonetos que fluem no catalisador de purificação de escape 13 é diminuída, e assim a concentração de oxigênio fica mais elevada Se isso acontecer, 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 N2, CO2, H2O, portanto o NOx é removido.

[00070] 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 o catalisador de purificação de escape 13 remova o NOx, a concentração de hi- drocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape 13 precisa ser periodicamente alterada.

[00071] Obviamente, 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 hi- drocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape 13 vibre dentro de uma faixa de amplitude predeterminada. 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, na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape 54, até que o intermediário de redução produzido reaja com o NOX ativo. Por esse motivo, a parte básica de superfície de fluxo de gás de escape 54 é fornecida.

[00072] 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 is absorvido na camada básica 53 sob a forma de nitratos sem a produção de um intermediário de redução. Para evitar isso, é necessário fazer com que a concentração de hidrocar- bonetos que flui no catalisador de purificação de escape 13 vibre dentro de uma faixa de período predeterminada.

[00073] Portanto, em uma modalidade da presente invenção, fazer com que o NOX que está contido no gás de escape e os hidrocarbone- tos modificados reajam e produzam o intermediário de redução R-NCO ou R-NH2 que contém o nitrogênio e os hidrocarbonetos, as partículas de metal precioso do catalisador 51 e 52 são transportadas sobre a superfície de fluxo de gás de escape 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 de superfície de fluxo de gás de escape 54 é formada ao redor do catalisador de metal precioso 51 e 52. Devido à ação de redução do intermediário de redução R-NCO ou R-NH2 mantido na parte básica parte básica de superfície de fluxo de gás de escape 54, o NOX é reduzido. O período de vibração da concentração de hidrocarboneto é feito o período de vibração exigido para a continuação da 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.

[00074] Se o período de vibração da concentração de hidrocarbone- to, ou seja, o período de alimentação de hidrocarbonetos HC for mais longo que a faixa predeterminada acima, o intermediário de redução R-NCO or R-NH2 desaparece da superfície da camada básica 53. Nesse momento, o NOX ativo que foi produzido nas partículas de catalisador 51, conforme mostrado na Figura 7A, se difunde na camada básica 53 sob a forma de NO3- de íons de nitrato e se torna os nitratos. Ou seja, nesse momento, o NOx no gás de escape é absorvido sob a forma de nitratos dentro da camada básica 53.

[00075] 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- e, conforme mostrado na figura7B, 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 escape.

[00076] A Figura 8 mostra o caso para tornar a relação ar- combustível (A/F)in do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape temporariamente rica ligeiramente antes da capacidade de absorção de NOX da camada básica se tornar saturada. Observa-se que, no exemplo que é 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 escape foi desviada é liberado todo de uma vez e reduzido da camada básica 53 quando a relação ar- combustível (A/F)in do gás de escape fica temporariamente rica. Portanto, nesse caso, a camada básica 53 desempenha o papel de umabsorvente para absorver temporariamente o NOX.

[00077] Observa-se que, nesse momento, algumas vezes a camada básica 53 temporariamente adsorve o NOX. Portanto, se usar o temo "armazenamento" como um termo que inclui tanto a absorção quanto a adsorção, nesse momento, a camada básica 53 desempenha o papel de um agente de armazenamento NOX para armazenar temporariamente o NOX. Ou seja, nesse caso, o catalisador de purificação de escape 13 funciona como um catalisador de armazenamento de NOX que armazena o NOX quando a relação ar-combustível do gás de escape é desviadda e libera o NOX armazenado quando a concentração de oxigênio no gás de escape diminui.

[00078] A Figura 9 mostra a taxa de purificação de NOX ao fazer com que catalisador de purificação de escape funcione como um catalisador de armazenamento NOX. Observa-se que, a abscissa da Figura 9 indica a temperatura de catalisador TC do catalisador de purificação de escape 13. Ao fazer com que catalisador de purificação de escape 13 funcione como um catalisador de armazenamento de NOX, uma taxa de purificação de NOX extremamente alta é obtida quando a temperatura de catalisador TC é de 300°C a 400°C, mas quando a temperatura de catalisador TC se torna 400°C ou uma temperatura mais elevada, a taxa de purificação de NOX diminui.

[00079] Dessa maneira, quando a temperatura de catalisador TC se torna 400°C ou mais, a taxa de purificação de NOx ai, 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 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 en- tendido 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.

[00080] Portanto, na presente invenção, a válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 para a alimentação de hidrocarbonetos é disposta dentro de uma passagem de escape do motor, um catalisador de purificação de escape 13 para fazer com que o NOx que está contido no gás de escape e os hidrocarbonetos modificados reajam é disposto a jusante da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 na passagem de escape do motor, as partículas de metal precioso do catalisador 51 e 52 são transportados na superfície de fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de escape 13, a parte básica de superfície de fluxo de gás de escape 54 é formada ao redor das partículas de metal precioso do catalisador 51 e 52, o catalisador de purificação de escape 13 tem a propriedade de redução do NOx que está contido no gás de escape se a concentração de hidrocarbonetos que flui 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 da quantidade de armazenamento de NOx que está contido no gás de escape aumentar se o período de vibração da concentração de hidrocarboneto for maior que a faixa predeterminada e, no momento da operação do motor, a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape 13 sofre uma vibração dentro da faixa de amplitude predeterminada e dentro da faixa de período predeterminada para reduzir assim o NOx que está contido no gás de escape no catalisador de purificação de escape 13.

[00081] 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 as partículas de metal precioso do catalisador 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".

[00082] A seguir, com referência à Figura 10 até a Figura 15, esse primeiro método de purificação de NOx será explicado em mais detalhes.

[00083] 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 escape que flui nesse catalisador de purificação de escape 13 mostra de forma simultânea a alteração na concentração dos hidro- carbonetos que flui no catalisador de purificação de escape 13. Observa-se que, na Figura 10, DH mostra a amplitude da alteração na concentração de hidrocarbonetos HC que flui no catalisador de purificação de escape 13, enquanto DT mostra o período de vibração da concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape 13.

[00084] 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 de motor. Em outras palavras, essa relação base ar-combustível (A/F)b mostra a relação ar-combustível do gás de escape que flui no 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 do intermediário de redução sem o NOx ativo produzido que é armazenado sob a forma de nitratos dentro da camada básica 53. Para fazer com que o NOx e os hidrocarbonetos modificados reajam para produzir um intermediário de redução, a relação ar- combustível (A/F)in precisa ser inferior a esse limite superior X da relação ar-combustível.

[00085] Em outras palavras, na Figura 10, X mostra o limite inferior da concentração de hidrocarbonetos exigido para fazer com que o NOX ativo e os hidrocarbonetos modificados reajam 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, da relação ar-combustível (A/F)in. O limite superior X da relação ar- combustível que é exigido para a produção do intermediário de redução que abaixo pode ser chamada de the "relação ar-combustível mínima exigida".

[00086] 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.

[00087] 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 das partículas de metal precioso do catalisador 51 e se torna mais resistente à resistência oxidante se reforçar a acidez. Portanto, a resistência oxidante do cata-lisador de purificação de escape 13 sofre alterações devido à quantidade transportada ou à força da acidez do metal precioso 51.

[00088] 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, o 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 fica rica, os hidrocarbonetos não serão completamente oxidados, mas serão parcialmente oxidados, ou seja, os hidrocarbonetos serão modificados, consequentemente, o 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.

[00089] Por outro lado, ao usar um catalisador de purificação de escape 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, os hidrocarbonetos não serão completamente oxidados, mas serão parcialmente oxidados, ou seja, os hidrocarbonetos serão modificados, consequentemente, o 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.

[00090] 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.

[00091] Agora, se a relação base ar-combustível (A/F)b ficar maior, ou seja, se a concentração de oxigênio no gás de escape antes dos hidrocarbonetos serem alimentados ficar maior, a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos exigida para tornar a relação ar- combustível (A/F)in a relação ar-combustível mínima exigida X ou menos aumenta e juntamente com isso, a quantidade em excesso de hi- drocarbonetos que não contribui para a produção do intermediário de redução também aumenta Nesse caso, para remover bem o NOx, conforme explicado acima, é necessário fazer os hidrocarbonetos em ex- cesso oxidar. Portanto, para remover bem o NOx, quanto maior a quantidade de hidrocarbonetos em excesso, maior será a quantidade de oxigênio que é exigida.

[00092] Nesse caso, se elevar a concentração de oxigênio no gás de exaustão, a quantidade de oxigênio pode ser aumentada. Portanto, para remover bem o NOx, 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 hidrocarbo- neto precisa ser.

[00093] A Figura 13 mostra a relação entre a concentração de oxigênio 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 da Figura 13, sabe-se que quanto maior a concentração de oxigênio no gás de exaustão antes dos hidrocarbonetos serem alimentados, maior a amplitude DH da concentração de hidro- carboneto precisa ser. Ou seja, para obter a mesma taxa de purificação de NOx , quanto maior a relação base ar-combustível (A/F)b, maior a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto precisa ser. Em outras palavras, para remover bem o NOx, quanto menor a relação base ar-combustível (A/F)b, mais a amplitude DH da concentração de hi- drocarboneto pode ser reduzida.

[00094] 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 for cerca de 200 ppm, é possível remover bem o NOx. A relação base ar- combustível (A/F)b é normalmente maior que o tempo da operação de aceleração. Portanto, conforme mostrado na figura14, se a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto for 200 ppm ou mais, uma excelente taxa de purificação de NOx pode ser obtida.

[00095] Por outro lado, sabe-se que quando a relação base ar- combustível (A/F)b é a mais elevada, ao tornar a amplitude DH da concentração de hidrocarboneto 10000 ppm ou mais, uma excelente taxa de purificação de NOx é obtida. Portanto, na presente invenção, a faixa predeterminado da amplitude da concentração de hidrocarboneto é de 200 ppm a 10000 ppm.

[00096] Adicionalmente, se o período de vibração DT da concentração de hidrocarboneto for mais longo, no intervalo a partir de quando os hidrocarbonetos são fornecidos até quando os hidrocarbonetos são fornecidos a seguir, a concentração de oxigênio ao redor do NOX ativo se tornará maior. Nesse caso, se o período de vibração DT da concentração de hidrocarboneto for mais longo que cerca de 5 segundos, o NOX ativo começará a ser absorvido sob a forma de nitratos dentro da camada básica 53. Portanto, conforme mostrado na figura15, se o período de vibração DT da concentração de hidrocarboneto for mais longo que 5 segundos ou mais, a taxa de purificação de NOX cairá. Portanto o período de vibração DT da concentração de hidrocarboneto precisa ser de 5 segundos ou menos.

[00097] Por outro lado, se o período de vibração DT da concentração de hidrocarboneto for cerca de 0,3 segundo ou menos, os hidro- carbonetos alimentados começam a se acumular sobre a superfície de fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de escape 13, portanto, conforme mostrado na figura15, se o período de vibração DT da concentração de hidrocarboneto for 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 a partir de 0,3 segundo a 5 segundos.

[00098] A seguir, com referência à Figura 16 até a Figura 19, o método de purificação de NOX ao fazer com que o catalisador de purificação de escape funcione como um catalisador de armazenamento de NOX será explicado de maneira específica. Na presente invenção, o método de purificação de NOX no caso de fazer com que o catalisador de purificação de escape funcione como um catalisador de armazenamento de NOX será chamado de "segundo método de purificação de NOX".

[00099] A Figura 16 mostra um gráfico de tempo do momento de remoção do NOX pelo segundo método de purificação. No segundo método de purificação de NOX, quando a quantidade de NOX armazenado SNOX que é armazenado na camada básica 53 excede uma quantidade que pode ser permitida predeterminada MAX, a relação ar- combustível (A/F)in do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape 13 fica temporariamente rica. Se a relação ar- combustível (A/F)in do gás de escape for rica, o NOX que é armazenado na camada básica 53 quando a relação ar-combustível (A/F)in do gás de escape é desviada, é liberado todo de uma vez e reduzido da camada básica 53. Devido a isso, o NOX é removido.

[000100] A quantidade de NOx armazenado SNOX é, por exemplo, calculada a partir da quantidade de NOx que escapa do motor. Nessa modalidade de acordo com a presente invenção, a quantidade de NOx NOXA que escapou de NOx que escapa do motor por unidade de tempo é armazenada como uma função da quantidade de injeção Q e da velocidade do motor N sob a forma de um mapa conforme mostrado na figura17 antecipadamente na ROM 32. A quantidade de NOx armazenado SNOX é calculada a partir da quantidade de NOx NOXA que escapou. Nesse caso, conforme explicado anteriormente, o período no qual a relação ar-combustível (A/F)in do gás de escape é rica é, em geral, 1 minuto ou mais.

[000101] Nesse segundo método de purificação de NOx, conforme mostrado na Figura 18, na câmara de combustão 2, um injetor de combustível 3 injeta o combustível adicional WR além do combustível de combustão de uso Q de modo que a relação ar-combustível (A/F)in do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape 13 fica rica. Observa-se que, a Figura 18, a abscissa indica o ângulo de manivela. Esse combustível adicional WR é injetado em um momento no qual ele irá queimar, mas não aparecerá como emissão de motor, ou seja, ligeiramente antes de 90° depois da compactação do ponto morto superior ATDC. Essa quantidade de combustível WR é armazenada como uma função da quantidade de injeção Q 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 hidrocarbone- tos a partir da válvula de alimentação de hidrocarboneto 15 aumente de modo a tornar a relação ar-combustível (A/F) do gás de escape rica.

[000102] 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 conforme explicado acima, a amplitude DH e o período de vibração DT da concentração de hidrocarbone- to precisam ser controlados de forma adequada. Ou seja, para usar o primeiro método de purificação de NOx para remover o NOx bem, a relação ar-combustível (A/F)in do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape 13 se torna a relação ar-combustível mínima exigida X ou menos pelo controle da amplitude DH da concentração de hidrocarboneto e pelo controle do período de vibração DT da concentração de hidrocarboneto para 0,3 segundo a 5 segundos.

[000103] 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 DT da concentração de hidrocarboneto é controlado mediante o controle do período de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos 15. Observa-se que, nesse caso, a quantidade de injeção de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hi- drocarbonetos 15 pode ser controlada mediante a alteração de pelo menos um tempo de injeção de hidrocarboneto ou pressão de injeção a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos 15.

[000104] Com referência à Figura 6A e à Figura 6B, conforme explicado anteriormente, no primeiro método de purificação de NOX, o NOX ativo é formado no estado onde o gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape 13 é rico em oxigênio.Ao ter o NOX ativo mantido sobre a superfície da camada básica 53, o NOX que está contido no gás de escape pode ser removido. Mediante a alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos 15, os hidrocarbonetos do tipo radical são produzidos. Adicionalmente, ao fazer com que os hidrocarbonetos do tipo radical e o NOX ativo reajam, um intermediário de redução é produzido. Ao fazer com que o intermediário de redução produzido e o NOX ativo reajam, o NOX é reduzido a nitrogênio.

[000105] Nesse sentido, há um limite na capacidade de sustentação do catalisador de purificação de escape 13 que mantém o NOX no gás de escape sobre a superfície da camada básica. Se a capacidade de sustentação for menor, o NOX não pode mais ser removido de maneira suficiente do gás de escape. Na presente modalidade, a capacidade de sustentação para manter o NOX no gás de escape sobre a superfície da camada básica do catalisador de purificação de escape é estimada e, quando a capacidade de sustentação estimada fica menor que um valor de julgamento predeterminado da capacidade de susten- tação, o controle é realizado para fazer com que a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape se eleve. Na presente modalidade, os hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos para fazer com que a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape se eleve.

[000106] Por exemplo, há um limite para a quantidade de NOX ativo mantido do catalisador de purificação de escape 13. Quanto maior a quantidade de NOX ativo mantido, menor a velocidade de sustentação do NOX que está contido no escape, ou seja, a velocidade de sustentação de NOX diminui. Se a velocidade de sustentação de NOX diminui, a quantidade de NOX que não pode ser mantido no catalisador de purificação de escape e que se desloca pelo catalisador de purificação de escape aumenta.Dessa maneira, se a velocidade de sustentação de NOX diminui, a taxa de purificação de NOX diminui.

[000107] O catalisador de purificação de escape 13 na presente modalidade tem uma quantidade máxima de NOX que ele pode sustentar por unidade de tempo, ou seja, uma velocidade que pode ser mantida. Ou seja, a velocidade que pode ser mantida é a velocidade máxima pela qual o NOX no gás de escape pode ser mantido na superfície da camada básica do catalisador de purificação de escape. A velocidade que pode ser mantida depende do estado do catalisador de purificação de escape, do estado operacional do corpo do motor, e outros aspectos do estado operacional do motor de combustão interna.

[000108] No controle operacional do sistema de purificação de escape na presente modalidade, a velocidade que pode ser mantida é estimada durante o período de tempo quando o primeiro método de purificação de NOX está sendo realizado. A velocidade estimada que pode ser mantida é usada como a base para estimar a capacidade de sustentação do catalisador de purificação de escape 13. A capacidade desustentação estimada é usada como a base para definir um momento de alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos 15. O controle é realizado para alimentar os hidro- carbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos 15 e fazer com que o intermediário de redução e o NOX ativo mantido reajam de modo a remover o NOX que é mantido no catalisador de purificação de escape 13.

[000109] A capacidade de sustentação de NOX do catalisador de purificação de escape 13, por exemplo, inclui a taxa de purificação de NOX do catalisador de purificação de escape 13. Primeiramente, o controle para a alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos quando o NOX que flui no catalisador de purificação de escape não pode mais ser removido por uma taxa de purificação predeterminada será explicado.

[000110] A Figura 20 é um fluxograma do controle operacional de um sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna na presente modalidade. O controle que é mostrado na Figura 20 pode, por exemplo, ser realizado de forma repetida a cada intervalo de tempo predeterminado.

[000111] Na etapa 101, a quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo é estimada. Na presente modalidade, a quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo fica igual à quantidade de NOX NOXA que escapa a partir do corpo do motor por unidade de tempo. Por esse motivo, a quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape 3 por unidade de tempo pode, por exemplo, ser estimada por um mapa que é mostrado na Figura 17 como uma função da velocidade do motor N e da quantidade de injeção de combustível Q em uma câmara de combustão.

[000112] Na etapa 102, a velocidade de sustentação exigida VHR para a remoção do NOX que está contido no gás de escape por uma taxa de purificação desejada ou mais é definida. Quando o catalisador de purificação de escape 13 tem uma velocidade de sustentação de NOX da velocidade de sustentação exigida VHR ou mais, ele pode remover o NOX pela taxa de purificação desejada ou mais. Na presente modalidade, a velocidade de sustentação exigida VHR pode ser definida mediante a multiplicação da quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo com uma taxa de purificação predeterminada. Por exemplo, quando a taxa de purificação de NOX que é exigida é de 80%, a quantidade de NOX NOXA que flui por unidade de tempo multiplicada por 0,8 pode ser definida para a velocidade de sustentação exigida VHR.

[000113] A seguir, na etapa 103, a velocidade que pode ser mantida VH do NOX do catalisador de purificação de escape é estimada. Ou seja, a quantidade máxima de NOX que pode ser removida do gás de escape por unidade de tempo pelo catalisador de purificação de escape 13 é estimada.

[000114] A Figura 21 é um gráfico que mostra a relação entre a quantidade de NOX ativo mantido e a velocidade que pode ser mantida VHB do catalisador de purificação de escape na presente modalidade. A velocidade que pode ser mantida do catalisador de purificação de escape 13 depende da quantidade de NOX que é mantida no catalisador de purificação de escape 13, ou seja, a quantidade de NOX ativo mantido. Por esse motivo, a quantidade de NOX ativo mantido pode ser usada como a base para estimar a velocidade que pode ser mantida VHB. Se a quantidade de NO NOX ativo mantido ACNOXW que é mantido no catalisador de purificação de escape 13 ficar maior, a capacidade de manter o NOX que está contido no gás de escape fica menor. Ou seja, quanto maior for a quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW, mis a velocidade que pode ser mantida VHB diminui. Ob- serva-se que, o estado de alteração da velocidade que pode ser mantida com relação à quantidade de NOX ativo mantido é determinado dependendo do tipo do catalisador de purificação de escape.

[000115] O valor da velocidade que pode ser mantida VHB pode ser armazenado antecipadamente como uma função da quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW, por exemplo, na unidade de controle eletrônico 30. Na presente modalidade, a quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW que é estimada a cada intervalo de tempo predeterminado é lida. O controle para estimar a quantidade de NOX ativo mantido a cada intervalo de tempo predeterminado será explicado mais adiante. Aqui, a "quantidade de NOX ativo mantido" pode, por exemplo, ser o valor estimado mais recentemente. A quantidade de NOX ativo mantido que é armazenado na unidade de controle eletrônico 30 pode ser usada como a base para estimar a velocidade que pode ser mantida VHB do catalisador de purificação de escape 13.

[000116] Nesse sentido, a velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape também depende dos aspectos do estado operacional do motor de combustão interna além da quantidade de NOX ativo mantido. Por exemplo, a velocidade que pode ser mantida do catalisador de purificação de escape depende da velocidade espacial no catalisador de purificação de escape. O sistema de purificação de escape da presente modalidade detecta o estado operacional do motor de combustão interna e usa o estado operacional detectado do motor de combustão interna como a base para corrigir a velocidade que pode ser mantida do NOX. Na presente modalidade, como o estado operacional do motor de combustão interna, a velocidade espacial e a temperatura de catalisador do catalisador de purifi-cação de escape serão explicadas como exemplos.

[000117] A Figura 22 é um gráfico que explica uma relação entre uma velocidade espacial em um catalisador de purificação de escape e um coeficiente de correção da velocidade que pode ser mantida. Quando a velocidade espacial SV no catalisador de purificação de escape é alta, a quantidade de NOX que não é mantida no catalisador de purificação de escape, mas que acaba se deslocando através dele se torna maior. Por esse motivo, quanto maior for a velocidade espacial SV, mais a velocidade que pode ser mantida de NOX diminui. A velocidade espacial SV, por exemplo, pode ser estimada mediante a detecção da quantidade de ar de admissão GA e mediante o uso da quantidade de ar de admissão detectada como a base para a estimativa. A velocidade espacial estimada SV pode ser usada como a base para definir um coeficiente de correção aSV. Quanto maior a velocidade es-pacial SV, menor o coeficiente de correção aSV pode ser definido.

[000118] A Figura 23 é um gráfico que explica uma relação entre uma temperatura de catalisador de um catalisador de purificação de escape e um coeficiente de correção da velocidade que pode ser mantida. Se a temperatura de catalisador TC se elevar de um estado de baixa temperatura, a ação catalítica devido às partículas de catalisador 13 que são mantidas no catalisador de purificação de escape 13 se torna mais ativa. Por esse motivo, a oxidação do NOX é promovida. Na região de temperatura até uma temperatura de catalisador predeterminada TCX, como uma tendência geral, a velocidade que pode ser mantida de NOX se eleva juntamente com a elevação da temperatura. Nesse sentido, na região de temperatura por uma temperatura de catalisador predeterminada TCX, o efeito através do qual a capacidade de manter o NOX ativo que é produzido diminui juntamente com a elevação da temperatura se torna maior. Por esse motivo, na região pela temperatura de catalisador predeterminada TCX, a velocidade que pode ser mantida de NOX diminui juntamente com a elevação da temperatura de catalisador TC.

[000119] O coeficiente de correção aTC que se refere à temperatura de catalisador TC aumenta juntamente com a elevação da temperatura de catalisador TC na região de uma temperatura inferior à temperatura de catalisador TCX. Em oposição a isso, o coeficiente de correção aTC é diminuído juntamente com uma elevação na temperatura de catalisador TC na região de uma alta temperatura da temperatura de catalisador TCX ou mais.

[000120] A temperatura de catalisador TC pode ser detectada, por exemplo, pelo sensor de temperatura 23 que é disposto a jusante do catalisador de purificação de escape 13. É possível detectar a temperatura de catalisador TC e usar a temperatura de catalisador detectada TC como a base para definir um coeficiente de correção aTC.

[000121] A relação entre a velocidade espacial ou outro parâmetro predeterminado que mostra um estado operacional do motor de combustão interna e o coeficiente de correção pode, por exemplo, ser armazenada na unidade de controle eletrônico. É possível detectar um parâmetro que mostra o estado operacional e usar o parâmetro detectado como a base para definir um coeficiente de correção.

[000122] A velocidade que pode ser mantida VH do NOX do catalisador de purificação de escape na presente modalidade pode, por exemplo, ser calculada pela fórmula a seguir: VH=asv-aTc-VHB 1/4(1)

[000123] Mediante o uso do estado operacional do motor de combustão interna como a base para corrigir a velocidade que pode ser mantida dessa maneira, é possível estimar a velocidade que pode ser mantida de NOX com maior precisão. O estado operacional do motor de combustão interna não se limita à velocidade espacial ou à temperatura de catalisador. Qualquer parâmetro que mostra o estado operacional do motor de combustão interna pode ser empregado. Por exemplo, a velocidade do motor ou a carga exigida podem ser empregadas como o estado operacional do motor de combustão interna. Adicionalmente, na presente modalidade, o coeficiente de correção para calcular a velocidade que pode ser mantida é definida e o coeficiente de correção é multiplicado para calcular a velocidade que pode ser mantida, mas a invenção não se limita a isso. Também é possível usar qualquer fórmula que pode ser corrigida, de modo a corrigir a velocidade que pode ser mantida. Adicionalmente, a estimação da velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape não se limita ao modo acima. Qualquer controle pode ser usado para estimar a velocidade que pode ser mantida de NOX.

[000124] A seguir, o controle para estimar a quantidade de NOX ativo mantido do catalisador de purificação de escape no primeiro método de purificação de NOX será ilustrado.

[000125] A Figura 24 é um fluxograma do controle para estimar a quantidade de NOX ativo mantido que é mantido no catalisador de purificação de escape. O controle que é mostrado na Figura 24 pode ser realizado de forma repetida, por exemplo, a cada intervalo de tempo predeterminado. Adicionalmente, o controle para estimar a quantidade de NOX ativo mantido pode ser realizado de maneira independente do controle para a alimentação dos hidrocarbonetos que é mostrado na Figura 20. Na presente modalidade, a velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape é usada para estimar a quantidade de NOX ativo mantido.

[000126] Na etapa 111, a quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo é estimada. A quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo na presente modalidade fica igual à quantidade de NOX que escapa a partir do corpo do motor por unidade de tempo.

[000127] Na etapa 112, a velocidade atual que pode ser mantida VH de NOX do catalisador de purificação de escape é estimada. Aqui, como a velocidade que pode ser mantida VH de NOX, por exemplo, é possível usar a velocidade que pode ser mantida VH de NOX que é estimada mais recentemente. Alternativamente, na etapa 112, é possível estivar novamente a velocidade que pode ser mantida VH.

[000128] A seguir, na etapa 113, é julgado se a velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape é a quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo ou mais. Quando, na etapa 113, a velocidade que pode ser mantida VH é a quantidade de NOX NOXA que flui por unidade de tempo ou mais, a rotina prossegue para a etapa 114. Nesse caso, é possível julgar que a velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape é grande e substancialmente toda a quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape é mantida no catalisador de purificação de escape.

[000129] Na etapa 114, a quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo é multiplicada pelo tempo decorrido Dt do cálculo anterior da quantidade de NOX ativo mantido de modo a calcular a quantidade de aumento do NOX ativo. Ao estimar a quantidade de NOX ativo mantido a cada intervalo de tempo predeterminado, esse intervalo de tempo pode ser multiplicado pela quantidade de NOX NOXA para calcular a quantidade de aumento do NOX ativo. Mediante a adição da quantidade de aumento (NOXA^Dt) do NOX ativo à quantidade de NOx ativo mantido ACNOXW calculada anteriormente, é possível calcular a quantidade de NOX ativo mantido atual.

[000130] Quando, na etapa 113, a velocidade que pode ser mantida VH de NOx é menor que a quantidade de NOx NOxA que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo, a rotina prossegue para a etapa 115. Nesse caso, é possível julgar que a capacidade de sustentação de NOx do catalisador de purificação de escape é menor que a quantidade de NOx que flui no catalisador de purifica- ção de escape. Pode-se julgar que pelo menos parte do NOX se deslocou através do catalisador de purificação de escape.

[000131] Na etapa 115, é possível multiplicar a velocidade que pode ser mantida VH de NOX pelo tempo decorrido Dt do cálculo anterior da quantidade de NOX ativo mantido para calcular a quantidade de aumento (VH^Dt) do NOx ativo. A quantidade calculada de aumento (VH^Dt) do NOX ativo pode ser adicionada à quantidade anterior de NOX ativo mantido ACNOXW de modo a calcular a quantidade atual de NOX ativo mantido ACNOXW.

[000132] Na etapa 116, a quantidade de NOX ativo mantido AC- NOXW que é calculada pelo cálculo atual é armazenada na unidade de controle eletrônico.

[000133] Dessa maneira, na estimativa da quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW, é possível estimar uma nova quantidade de NOX ativo mantido e adicionar a nova quantidade de NOX ativo mantido à quantidade de NOX ativo mantido do cálculo anterior de modo a estimar a quantidade de NOX ativo mantido em momentos diferentes. Adicionalmente, a estimativa da quantidade de NOX ativo mantido do catalisador de purificação de escape não se limita a esse modo. Qualquer controle pode ser usado estimar a quantidade de NOX ativo mantido.

[000134] Com referência à Figura 20, a seguir, na etapa 104, é julgado se a velocidade que pode ser mantida VH do NOX do catalisador de purificação de escape é a velocidade de sustentação exigida VHR ou mais. Quando a velocidade que pode ser mantida VH do NOX é a velocidade de sustentação exigida VHR ou mais, pode-se julgar que o NOX que flui no catalisador de purificação de escape está sendo removido pela taxa de purificação desejada ou mais. A capacidade de sustentação de NOX do catalisador de purificação de escape é alta, então, pode-se julgar no controle atual não alimentar os hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos. Nesse caso, o controle operacional atual é finalizado.

[000135] Quando, na etapa 104, a velocidade que pode ser mantida VH do NOX do catalisador de purificação de escape for menor que a velocidade de sustentação exigida VHR, a rotina prossegue para a etapa 105. Nesse caso, pode-se julgar que a taxa de purificação de NOX do catalisador de purificação de escape ficou menor que a taxa de purificação de NOX desejada. É possível julgar que a capacidade de sustentação de NOX do catalisador de purificação de escape ficou menor que um valor de julgamento predeterminado da capacidade de sustentação. Por esse motivo, o controle é realizado para alimentar os hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos e remover o NOX ativo que é mantido no catalisador de purificação de escape pela redução.

[000136] Na etapa 105, a quantidade de alimentação de hidrocarbo- netos WM que é alimentada a partir da válvula de alimentação de hi- drocarbonetos é definida. No sistema de purificação de escape da presente modalidade, a quantidade de NOX ativo mantido do catalisador de purificação de escape é usada como a base para definir a amplitude da concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape. Na presente modalidade, a quantidade de alimentação atual de hidrocarbonetos WM que corresponde à amplitude da concentração de hidrocarbonetos é definida. Por exemplo, o controle pode ser realizado de modo que quanto maior a quantidade de NOX ativo que é mantido no catalisador de purificação de escape, maior a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos para a passagem de escape do motor.

[000137] Na presente modalidade, a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos é definida de que substancialmente todo o NOX ativo que é mantido no catalisador de purificação de escape pode ser remo- vido. A quantidade de alimentação de hidrocarbonetos não se limita a isso, mas é possível definir a quantidade de alimentação de hidrocar- bonetos para permitir a remoção de pelo menos parte do NOX que é mantido pelo catalisador de purificação de escape. No entanto, se a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos for muito pequena, conforme explicado acima, a concentração de hidrocarbonetos no escape ficará menor e todos os hidrocarbonetos alimentados serão oxidados. Por esse motivo, a quantidade de alimentação de hidrocarbo- netos que são alimentados na passagem de escape do motor pode ser definida para uma quantidade pela qual pelo menos parte dos hidro- carbonetos alimentados é parcialmente oxidada.

[000138] No sistema de purificação de escape da presente modalidade, a quantidade de NOX ativo mantido é usada como a base para definir uma quantidade de alimentação de hidrocarbonetos. Adicionalmente, o estado operacional do motor de combustão interna é detectado, e o estado operacional detectado é usado como a base para corrigir a amplitude da concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape. Na presente modalidade, a quantidade de alimentação atual de hidrocarbonetos é corrigida. Por exemplo, a eficiência de produção do intermediário de redução sofre alterações de acordo com o estado operacional do motor de combustão interna. Portanto, na presente modalidade, o estado operacional do motor de combustão interna é usado como a base para definir um coeficiente de correção, e uma quantidade de alimentação de hidrocarboneto de referência é multiplicada pelo coeficiente de correção para corrigir a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos. Na presente modalidade, como o estado operacional do motor de combustão interna, a concentração de oxigênio do gás de escape que flui no catalisador de purifi-cação de escape e a velocidade espacial no catalisador de purificação de escape são explicados como exemplos.

[000139] A Figura 25 é um gráfico que explica uma relação de uma quantidade de alimentação de hidrocarboneto com relação a uma quantidade de NOX ativo mantido que é mantido no catalisador de purificação de escape. Quanto maior a quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW, é mais possível definir a quantidade de alimentação de hi- drocarboneto WMB que são alimentados ao catalisador de purificação de escape, de modo a ficar maior. É possível armazenar os valores da quantidade de alimentação de hidrocarboneto como uma função da quantidade de NOX ativo mantido antecipadamente na unidade de controle eletrônico. A quantidade de NOX ativo mantido, por exemplo, pode ser uma quantidade lida que é calculada a cada intervalo predeterminado. A quantidade de NOX ativo mantido pode ser usada como a base para definir a quantidade de alimentação de hidrocarboneto de referência WMB.

[000140] A Figura 26 é um gráfico que explica uma relação de um coeficiente de correção com relação a uma concentração de oxigênio de gás de escape que flui em um catalisador de purificação de escape ao calcular a quantidade de alimentação de hidrocarboneto. Conforme explicado anteriormente, se a concentração de oxigênio D do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape aumentar (a relação ar-combustível de gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape se tornar maior), a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos necessária para obter uma taxa de purificação predeterminada fica maior.

[000141] Na presente modalidade, a concentração de oxigênio D que flui no catalisador de purificação de escape é detectada e a concentração de oxigênio D é usado como a base para definir uma coeficiente de correção bD ao definir a quantidade de alimentação de hidrocarbo- neto. Na estimativa da concentração de oxigênio D do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape, por exemplo, é possí- vel armazenar um mapa da concentração de oxigênio como uma função da velocidade do motor e a quantidade de injeção de combustível em uma câmara de combustão antecipadamente na unidade de controle eletrônico. É possível detectar a velocidade do motor e a quantidade de injeção de combustível de modo a estimar assim a concentração de oxigênio D do gás de escape que flui no catalisador de purificação de escape. Alternativamente, por exemplo, mediante a definição de um sensor de relação ar-combustível na passagem de escape do motor em um lado a montante a partir do catalisador de purificação de escape também, é possível estimar a concentração de oxigênio que está contida no gás de escape.

[000142] A Figura 27 é um gráfico que explica uma relação de um coeficiente de correção com relação a uma velocidade espacial ao calcular a quantidade de alimentação de hidrocarboneto. Quanto maior for a velocidade espacial SV no catalisador de purificação de escape, maior a quantidade de hidrocarbonetos que se desloca através do catalisador de purificação de escape 13. Por esse motivo, para obter uma taxa de purificação de NOX predeterminada, a correção pode ser realizada de modo que quanto maior a velocidade espacial SV, maior será a quantidade de alimentação de hidrocarboneto.Quanto maior a velocidade espacial SV, maior o coeficiente de correção bSV que pode ser definido. É possível estimar a velocidade espacial SV e usar a velocidade espacial estimada SV como a base para definir um coeficiente de correção bSV grande. A velocidade espacial SV, por exemplo, pode ser estimada com base na quantidade de ar de admissão GA.

[000143] As relações entre os estados operacionais do motor de combustão interna e dos coeficientes de correção que são mostrados na Figura 26 e na Figura 27 podem ser armazenadas antecipadamente na unidade de controle eletrônico. Na presente modalidade, uma quantidade de alimentação de hidrocarboneto de referência WM é de- finida.Adicionalmente, um coeficiente de correção bD e um coeficiente de correção bSV são definidos.A seguir, a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos WM que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos é definida. No sistema de purificação de escape na presente modalidade, a fórmula a seguir pode ser usada para definir a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos WM que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarbone- tos. WM=bü-bsv-WMB 1/4(2)

[000144] Mediante o uso do estado operacional do motor de combustão interna como a base para corrigir a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos dessa maneira, é possível impedir que os hidrocarbo- netos que são alimentados se tornem insuficientes ou excessivos. Os estados operacionais do motor de combustão interna para a correção ao definir a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos não se limitam à concentração de oxigênio do escape e da velocidade espacial. Qualquer estado operacional do motor de combustão interna pode ser selecionado.

[000145] Por exemplo, algumas vezes os hidrocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos são depositados sobre as paredes da tubulação de escape.A quantidade de deposição de hidrocarbonetos depende, por exemplo, da temperatura da tubulação de escape e da taxa de fluxo dentro da tubulação de escape.Quanto menor uma temperatura da tubulação de escape, maior a quantidade de deposição de hidrocarbonetos.Adicionalmente, quanto menor a taxa de fluxo dentro da tubulação de escape, maior a quantidade de deposição de hidrocarbonetos. Por esse motivo, é possível estimar a temperatura da tubulação de escape e a taxa de fluxo dentro da tubulação de escape e usar a temperatura estimada e a taxa de fluxo como a base para definir uma coeficiente de correção relacio- nado à quantidade de deposição de hidrocarbonetos. Alternativamente, é possível estimar a quantidade de deposição de hidrocarbonetos na tubulação de escape e usar a quantidade estimada de deposição como a base para definir a coeficiente de correção.

[000146] Alternativamente, como o estado operacional do motor de combustão interna, a temperatura de catalisador do catalisador de purificação de escape pode ser mencionada. Quanto maior a temperatura de catalisador, maior o coeficiente de correção que pode ser definido. Quando a temperatura de catalisador é baixo, os hidrocarbonetos afluente depositam sobre as superfícies das passagens do catalisador de purificação de escape através do qual as atmosferas ricas locais são formadas. Por esse motivo, é possível remover de maneira eficiente o NOX mesmo com uma pequena quantidade de alimentação de hi- drocarbonetos. Por outro lado, se a temperatura de catalisador se tornar mais elevada, a quantidade de hidrocarbonetos depositados se torna menor, de modo que a quantidade de alimentação de hidrocar- bonetos pode ser corrigida para aumentá-la.

[000147] Com referência à Figura 20, na etapa 105, a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos WM é definida, em seguida, na etapa 106, a quantidade de alimentação definida de hidrocarbonetos é usada para alimentar os hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos. Mediante a alimentação de hidrocarbonetos ao catalisador de purificação de escape, é possível remover o NOX do catalisador de purificação de escape.

[000148] A seguir, na etapa 107, a quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW do catalisador de purificação de escape é definida novamente. Na presente modalidade, a quantidade de alimentação de hi- drocarbonetos que são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos é definida em uma quantidade pela qual substancialmente todo o NOX ativo que é mantido no catalisador de purificação de escape pode ser removido. Por esse motivo, na presente modalidade, o controle é realizado para fazer a quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW do catalisador de purificação de escape zero.

[000149] Dessa maneira, no sistema de purificação de escape da presente modalidade, a quantidade de NOX ativo mantido é usada como a base para definir uma quantidade de alimentação de hidrocarbo- netos. Mediante esse controle, é possível impedir que a quantidade de alimentação de hidrocarboneto fique muito pequena e, portanto, o NOX ativo que é mantido no catalisador de purificação de escape não seja mais capaz de ser reduzido de forma suficiente ou impedir que a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos fique muito grande e, portanto, os hidrocarbonetos sejam desperdiçados. A quantidade de alimentação de hidrocarbonetos que são alimentados ao catalisador de purificação de escape não se limita a isso. Os hidrocarbonetos também podem ser alimentados por uma quantidade predeterminada. Nesse caso, como a quantidade de diminuição da quantidade de NOX ativo mantido na etapa 107, por exemplo, uma quantidade predetermi-nada pode ser empregada.

[000150] Observa-se que, o controle que é mostrado na Figura 20 pode ser realizado ao mesmo tempo em que altera de forma adequada a ordem das etapas 101 e 102 e da etapa 103. Alternativamente, as etapas 101 e 102 e a etapa 103 podem ser realizadas de forma simultânea.

[000151] A Figura 28 mostra um gráfico de tempo do tempo ao usar o controle operacional da presente modalidade para remover o NOX no primeiro método de purificação de NOX. Até o tempo tx, o motor de combustão interna é operado por uma carga de motor de uma alta carga e por uma velocidade do motor de uma alta velocidade. A partir do tempo tx em diante, o motor de combustão interna é operado por uma carga baixa e uma temperatura baixa. Mediante a realização do controle operacional do sistema de purificação de escape na presente modalidade, ao operar por uma carga alta e uma alta velocidade, o período de alimentação ao alimentar os hidrocarbonetos à passagem de escape do motor fica mais curto e, adicionalmente, a quantidade de alimentação de hidrocarbonetos por alimentação se torna maior. Por outro lado, ao operar por uma carga baixa e velocidade baixa, o período de alimentação no tempo de alimentação dos hidrocarbonetos se torna maior e, adicionalmente, a quantidade de alimentação de hidro- carbonetos por alimentação se torna menor.

[000152] No exemplo operacional da Figura 28, a velocidade que pode ser mantida de NOX e a velocidade de sustentação exigida são usadas como a base para definir um momento de alimentação de hi- drocarbonetos. Por esse motivo, a quantidade de NOX ativo mantido ao alimentar os hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos sofre alterações de acordo com o estado operacional do motor de combustão interna. Adicionalmente, se operar o motor de combustão interna, a taxa de purificação de NOX diminui gradualmente. Na presente modalidade, quando a taxa de purificação de NOX se torna a taxa de purificação NOX exigida, os hidrocarbonetos são ali-mentados à passagem de escape do motor. Mediante a alimentação de hidrocarbonetos na passagem de escape do motor, a taxa de purificação de NOX pode ser restabelecida. Na presente modalidade, a taxa de purificação de NOX pode ser restabelecida substancialmente a 100%.

[000153] Dessa maneira, o sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna na presente modalidade pode remover de maneira estável o NOX por uma taxa de purificação da taxa de purificação de NOX desejada ou mais. Adicionalmente, mediante a realização do controle operacional na presente modalidade, é possível manter baixa a alimentação excessiva de hidrocarbonetos.

[000154] No controle operacional mencionado acima, a velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape é usada como a base para definir um momento de alimentação de hi- drocarbonetos. Adicionalmente, no controle operacional mencionado acima, a velocidade de sustentação de NOX real do catalisador de purificação de escape é usada como a base para definir um momento de alimentação de hidrocarbonetos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos. Por exemplo, na etapa 113 do controle operacional que é mostrado na Figura 24, se a velocidade que pode ser mantida VH do NOX do catalisador de purificação de escape é a quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo ou mais, a quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape é igual à velocidade de sustentação de NOX real. Alternativamente, na etapa 113, se a velocidade de sustentação de NOX VH for menor que a quantidade de NOX NOXA que flui no catalisador de purificação de escape por unidade de tempo, a velocidade que pode ser mantida VH de NOX é igual à velocidade de sustentação de NOX. Dessa maneira, na presente modalidade, a velocidade de sustentação de NOX real pode ser usada como a base para definir um momento de alimentação de hidrocarbonetos para a passagem de escape do motor. A estimativa da velocidade de sustentação de NOX real não se limita a isso. Qualquer controle pode ser usado estimar a velocidade de sustentação de NOX real.

[000155] No controle operacional mencionado acima, como a capacidade de sustentação de NOX do catalisador de purificação de escape, a taxa de purificação de NOX é empregada, mas a invenção não se limita a isso. É possível empregar qualquer variável relacionada à capacidade de sustentação do NOX. Por exemplo, como a capacidade de sustentação de NOX do catalisador de purificação de escape, é possível mencionar a quantidade restante de NOX que pode ser mantida pelo catalisador de purificação de escape. É possível discernir que quanto menor a quantidade restante de NOX que pode ser mantida, menor a capacidade de sustentação de NOX. Por esse motivo, por exemplo, é possível estimar a quantidade de NOX mantido que é mantido sobre a superfície da camada básica e, quando a quantidade es-timada de NOX mantido excede um valor de julgamento predeterminado da quantidade de NOX mantido, julga-se que a capacidade de sustentação de NOX do catalisador de purificação de escape é menor que o valor de julgamento da capacidade de sustentação.

[000156] Alternativamente, como a capacidade de sustentação de NOX do catalisador de purificação de escape, é possível mencionar a velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape. No controle operacional mencionado acima, a taxa de purificação de NOX exigida é usada como a base para definir um valor de julgamento da velocidade que pode ser mantida, mas a invenção não se limita a isso. É possível definir um valor fixo como o valor de julgamento da velocidade que pode ser mantida antecipadamente. Por exemplo, é possível estimar a velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape e, quando a velocidade que pode ser mantida fica menor que a valor de julgamento predeterminado da velocidade que pode ser mantida, julga-se que a capacida-de de sustentação do catalisador de purificação de escape ficou menor que um valor de julgamento da capacidade de sustentação.

[000157] Adicionalmente, no controle operacional mencionado acima, os valores instantâneos da velocidade que pode ser mantida de NOX do catalisador de purificação de escape são estimados em momentos diferentes de modo a definir a temporização para a alimentação de hidrocarbonetos na passagem de escape do motor, mas a invenção não se limita a isso. É possível usar o valor médio ou a válvula cumulativa de velocidades, que pode ser mantido em um período de tempo passado predeterminado para definir o momento para a alimentação de hidrocarbonetos na passagem de escape do motor.

[000158] A seguir, um exemplo que utiliza um valor médio de velocidades que pode ser mantido em um período de tempo passado predeterminado de modo a definir a temporização para a alimentação de hidrocarbonetos à passagem de escape do motor será explicado. Observa-se que, mesmo ao usar uma válvula cumulativa das velocidades que podem ser mantidas, o controle similar pode ser realizado mediante a substituição do valor médio para a válvula cumulativa.

[000159] A Figura 29 mostra um fluxograma de outro controle operacional de um motor de combustão interna na presente modalidade. Em outro controle operacional da presente modalidade, a quantidade média de NOX que flui no catalisador de purificação de escape em um período de tempo predeterminado é estimada e uma velocidade de sustentação média exigida para o período de tempo predeterminado é definida. Adicionalmente, a velocidade média que pode ser mantida do catalisador de purificação de escape é estimada para o julgamento.

[000160] Na etapa 121, a média das quantidades de NOX que escapam por unidade de tempo a partir do corpo do motor, ou seja, a quantidade média de NOX NOXAMA, é estimada. Na presente modalidade, as quantidades de NOX que escapam a partir do corpo do motor por unidade de tempo são calculadas as médias por um período de tempo que se estende de volta a partir do ponto de tempo atual por uma duração de tempo predeterminada. A quantidade de NOX que escapa a partir do corpo do motor é armazenada em cada ponto de tempo, e são calculadas as médias das quantidades de NOX armazenadas. O método para calcular a quantidade média de NOX NOXAMA não se limita a isso. Qualquer controle pode ser usado para ter a média da quantidade de NOX em um período de tempo passado predeterminado.Por exemplo, pode ser calculada a média das quantidades de NOXem um número anterior predeterminado de cálculos.

[000161] Na etapa 122, a velocidade de sustentação média exigida VHRMA é definida. A velocidade de sustentação média exigida VHR- MA pode ser definida mediante a multiplicação da quantidade média de NOX NOXAMA que é calculada na etapa 121 com a taxa de purificação desejada de NOX.

[000162] Na etapa 123, a velocidade média que pode ser mantida VHMA de NOX do catalisador de purificação de escape é estimada. Na presente modalidade, a velocidade média que pode ser mantida VHMA que é armazenada na unidade de controle eletrônico é lida.

[000163] A Figura 30 mostra um fluxograma que estima a velocidade média que pode ser mantida em outro controle operacional na presente modalidade. O controle que é mostrado na Figura 30 pode ser realizado de forma repetida, por exemplo, a cada intervalo de tempo predeterminado.

[000164] Na etapa 131, a quantidade de NOX ativo mantido AC- NOXW no momento atual é lida. Na etapa 132, a velocidade atual que pode ser mantida VH de NOX do catalisador de purificação de escape é estimada. A seguir, na etapa 133, as velocidades que podem ser mantidas VH que foram calculadas em um período de tempo passado predeterminado são lidas.

[000165] Na etapa 134, as velocidades lidas que podem ser mantidas VH de um período de tempo predeterminado e a velocidade que pode ser mantida VH que é calculada no cálculo atual são usadas para calcular a velocidade média que pode ser mantida VHMA. Na etapa 135, a velocidade média calculada que pode ser mantida VHMA é armazenada na unidade de controle eletrônico.

[000166] Dessa maneira, as velocidades que podem ser mantidas que são estimadas em momentos diferentes podem ser usadas como a base para estimar a velocidade média que pode ser mantida VHMAem um período de tempo passado predeterminado.

[000167] Com referência à Figura 29, na etapa 123, a velocidade média que pode ser mantida VHMA é estimada, em seguida, a rotina prossegue para a etapa 124. Na etapa 124, é julgado se a velocidade média que pode ser mantida VHMA é a velocidade de sustentação média exigida VHRMA ou mais. Quando, na etapa 124, a velocidade média que pode ser mantida VHMA for a velocidade de sustentação média exigida VHRMA ou mais, é possível julgar que a capacidade de sustentação é suficiente. Quando a velocidade média que pode ser mantida VHMA é menor que a velocidade de sustentação média exigida VHRMA, a rotina prossegue para a etapa 125.

[000168] Na etapa 125, a quantidade de alimentação de hidrocarbo- netos a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos é definida.Na etapa 126, os hidrocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos. Na etapa 127, a quantidade de NOX ativo mantido ACNOXW do catalisador de purificação de escape é definida novamente. A etapa 125 até a etapa 127 podem ser realizadas mediante o controle similar da etapa 105 até a etapa 107 do controle operacional que é mostrado na Figura 20 da presente modalidade.

[000169] Dessa maneira, em outro controle operacional do sistema de purificação de escape na presente modalidade, o controle pode ser realizado mediante o uso da velocidade média que pode ser mantida de NOX em um período de tempo predeterminado. Mediante a realização desse controle, é possível reduzir os efeitos de erro que ocorrem quando ao estimar a velocidade que pode ser mantida de NOX etc., os efeitos de erro de medição ao detectar o estado operacional do motor de combustão interna, os efeitos de instantes de flutuação do estado operacional do motor de combustão interna, etc. Como um resultado, é possível estabilizar a remoção da elevação de NOX.

[000170] Na presente modalidade, uma válvula de alimentação de hidrocarboneto é disposta na passagem de escape do motor e os hi- drocarbonetos são alimentados a partir da válvula de alimentação de hidrocarbonetos de modo a alimentar os hidrocarbonetos ao catalisador de purificação de escape, mas a invenção não se limita a isso. Qualquer dispositivo ou controle pode ser usado para alimentar os hi- drocarbonetos ao catalisador de purificação de escape.

[000171] Observa-se que, as modalidades acima podem ser combinadas de maneira adequada.Adicionalmente, o controle operacional acima pode ser comutado de maneira adequada contanto que as ações e as funções possam ser mantidas.

[000172] Nas Figuras acima, às partes iguais ou equivalentes são atribuídos os mesmos sinais de referência. Observa-se que, as modalidades acima são ilustrações e não limitam a invenção. Adicionalmente, as modalidades incluem as alterações que são mostradas nas reivindicações.Listagem de Referência 2 câmara de combustão 8 detector de ar de admissão 13 catalisador de purificação de escape 14 filtro de particulado 15 válvula de alimentação de hidrocarboneto 50 transportador de catalisador 51 , 52 partículas de catalisador 53 camada básica 54 parte de superfície de fluxo de gás de escape

Claims

1. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna no qual um catalisador de purificação de escape (13) para causar uma reação entre o NOX que está contido no gás de escape e os hidrocarbonetos modificados são dispostos dentro de uma passagem de escape do motor, os catalisadores de metal precioso (51, 52) para gerar os modificados são transportados em uma superfície de fluxo de gás de escape do catalisador de purificação de escape (13), e uma superfície de uma camada básica (53) formada na superfície de fluxo de gás de escape forma uma parte básica de superfície de fluxo de gás de escape (54) ao redor dos catalisadores de metal precioso (51, 52); caracterizado pelo fato de que o catalisador de purificação de escape (13) tem uma propriedade de redução de NOX que está contido no gás de escape se uma concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape (13) for alterada em uma faixa de amplitude predeterminada e dentro de uma faixa de período predeterminada, e tem uma propriedade de uma quantidade de armazenamento de NOX que está contido no gás de escape aumentar se um período de alteração da concentração de hidrocarbonetos for feito mais longo que a faixa predeterminada; e o sistema estima uma capacidade de sustentação para manter o NOX no gás de escape na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape (54) do catalisador de purificação de escape (13) ao realizar o controle para alterar a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape (13) dentro da faixa de amplitude predeterminada e dentro da faixa de período predeterminada e, quando a capacidade de sustentação fica menor que um valor de julgamento predeterminado da capacidade de sustentação, faz a concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação deescape (13) se elevar.

2. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema estima uma velocidade que pode ser mantida que é uma velocidade máxima pela qual o NOX no gás de escape pode ser mantido na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape (54) do catalisador de purificação de escape (13), e usa a velocidade que pode ser mantida como a base para estimar a capacidade de sustentação.

3. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema estima uma quantidade mantida de NOX que é mantida na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape (54) e usa uma quantidade mantida de NOX como a base para estimar a velocidade que pode ser mantida.

4. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sistema detecta um estado operacional do motor de combustão interna e usa o estado operacional do motor de combustão interna como a base para corrigir a velocidade que pode ser mantida.

5. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a capacidade de sustentação inclui uma taxa de purificação de NOX do catalisador de purificação de escape (13); eo sistema estima uma quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape (13) por unidade de tempo; usa a quantidade de NOX que flui no catalisador de purificação de escape (13) por unidade de tempo e um valor de julgamento predeterminado da taxa de purificação de NOX como a base para definir uma velocidade de sustentação exigida; e quando a velocidade que pode ser mantida fica menor que a velocidade de sustentação exigida, julga-se que a capacidade de sustentação ficou menor que a valor de julgamento predeterminado da capacidade de sustentação.

6. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema estima uma quantidade mantida de NOX que é mantida na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape (54); e quando uma quantidade mantida de NOX estimada excede um valor de julgamento predeterminado da quantidade mantida de NOX, julga-se que a capacidade de sustentação ficou menor que um valor de julgamento da capacidade de sustentação.

7. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema estima uma quantidade mantida de NOX que é mantida na parte básica de superfície de fluxo de gás de escape (54) e usa uma quantidade mantida estimada de NOX como a base para definir a amplitude da concentração de hidrocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape (13).

8. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema detecta um estado operacional do motor de combustão interna e usa o estado operacional do motor de combustão interna como a base para corrigir a amplitude da concentração de hi- drocarbonetos que flui no catalisador de purificação de escape (13).

9. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ao fazer com que o NOX que está contido no gás de escape e os hidrocarbonetos modificados reajam dentro do catalisador de purificação de escape (13), um intermediário de redução que contém nitrogênio e hidrocarbonetos é produzido; e o período de alteração da concentração de hidrocarbonetos é um período exigido para a produção contínua do intermediário de redução.

10. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o período de alteração da concentração de hidrocarbone- tos é de 0,3 segundo ou mais a 5 segundos.

11. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o catalisador de metal precioso (51, 52) compreende pelo menos um de ródio Rh e paládio Pd e platina Pt.

12. Sistema de purificação de escape de um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada básica (53) que é formada sobre a superfície de fluxo de gás de escape contém um metal alcalino ou metal alcalino terroso ou terra rara ou metal que pode doar os elétrons ao NOX.