ES2554637T3

ES2554637T3 - Dispositivo de purificación de gases de escape para motor de combustión interna

Info

Publication number: ES2554637T3
Application number: ES10845964.5T
Authority: ES
Inventors: Kazuhiro Umemoto; Kohei Yoshida; Mikio Inoue; Yuki Bisaiji
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2015-12-22
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: EP2447488B1; CA2752774A1; RU2489578C2; EP2447488A4; US8679410B2; RU2011139708A; CN103003539A; KR101326348B1; US9238200B2; EP2447488A1; BRPI1012614A2; US20140127101A1; US20120275963A1; WO2012029187A1; JP4868097B1; JPWO2012029187A1; CN103003539B; CA2752774C; KR20120053483A

Abstract

Método de funcionamiento de un sistema de purificación de gases de escape de un motor de combustión interna que comprende un catalizador (13) de purificación de gases de escape, en el que un catalizador (51, 52) de metales preciosos se porta sobre una superficie de flujo de gases de escape del catalizador (13) de purificación de gases de escape y una capa (53) básica con una parte (54) superficial de flujo de gases de escape básica se forma alrededor del catalizador (51, 52) de metales preciosos, caracterizado porque el catalizador (13) de purificación de gases de escape se dispone en un conducto de gases de escape de motor para la reacción del NOx contenido en los gases de escape y los hidrocarburos reformados obtenidos dentro del catalizador (13) de purificación de gases de escape de hidrocarburos que se alimentan desde una válvula (15) de alimentación de hidrocarburos antes de que el NOx se absorba en la capa (53) básica en forma de nitratos para producir un producto intermedio reductor que contiene nitrógeno e hidrocarburos, en el que el catalizador (13) de purificación de gases de escape tiene la propiedad de producir el producto intermedio reductor que se adhiere o adsorbe sobre la superficie de la capa (53) básica y reducir el NOx contenido en los gases de escape mediante una acción de reducción del producto intermedio reductor producido si se produce una vibración de una concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador (13) de purificación de gases de escape dentro de un intervalo predeterminado de amplitud ΔH de una concentración de hidrocarburos y dentro de un intervalo predeterminado de periodo de vibración ΔT, y el catalizador (13) de purificación de gases de escape tiene la propiedad de aumentar en la cantidad de almacenamiento de NOx que está contenido en los gases de escape si se prolonga el periodo de vibración ΔT de la concentración de hidrocarburos más del intervalo predeterminado, y, en el momento del funcionamiento del motor, se calcula una cantidad producida demandada del producto intermedio reductor necesario para reducir el NOx y se controlan la amplitud ΔH y el periodo de vibración ΔT de la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador (13) de purificación de gases de escape de modo que una cantidad de producción del producto intermedio reductor se convierte en dicha cantidad producida demandada.

Description

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53 básica desempeña el papel de un agente de almacenamiento de NOx para almacenar temporalmente el NOx. Es decir, en este caso, si la relación del aire y combustible (hidrocarburos) que se alimentan al conducto de admisión de motor, las cámaras 2 de combustión y el conducto de gases de escape aguas arriba del catalizador 13 de purificación de gases de escape se denomina relación aire-combustible de los gases de escape, el catalizador 13 de purificación de gases de escape funciona como catalizador de almacenamiento de NOx que almacena el NOx cuando la relación aire-combustible de los gases de escape es pobre y libera el NOx almacenado cuando disminuye la concentración de oxígeno en los gases de escape.

La figura 9 muestra la tasa de purificación de NOx cuando se hace que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx de este modo. Obsérvese que la abscisa de la figura 9 muestra la temperatura de catalizador TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Cuando se hace que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx, tal como se muestra en la figura 9, cuando la temperatura de catalizador TC es de 300ºC a 400ºC, se obtiene una tasa de purificación de NOx extremadamente elevada, pero cuando la temperatura de catalizador TC pasa a ser de 400ºC

o una temperatura más alta, la tasa de purificación de NOx disminuye.

De esta manera, cuando la temperatura de catalizador TC pasa a ser de 400ºC o más, la tasa de purificación de NOx disminuye porque si la temperatura de catalizador TC pasa a ser de 400ºC o más, los nitratos se descomponen por el calor y se liberan en forma de NO2 desde el catalizador 13 de purificación de gases de escape. Es decir, siempre que se almacene NOx en forma de nitratos, cuando la temperatura de catalizador TC es alta, es difícil obtener una tasa de purificación de NOx elevada. Sin embargo, en el método de purificación de NOx nuevo mostrado de la figura 4 a las figuras 6A y 6B, tal como se entenderá a partir de las figuras 6A y 6B, no se forman nitratos o incluso si se forman, su cantidad es extremadamente pequeña, por consiguiente, como se muestra en la figura 5, incluso cuando la temperatura de catalizador TC es alta, se obtiene una alta tasa de purificación de NOx.

Por tanto, en la presente invención, un método de funcionamiento según la reivindicación 1, un catalizador 13 de purificación de gases de escape se dispone en el conducto de gases de escape de motor para hacer que el NOx contenido en los gases de escape y el hidrocarburo reformado reaccionen. Los catalizadores 51 y 52 de metales preciosos se portan sobre la superficie de flujo de gases de escape del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Alrededor de los catalizadores 51 y 52 de metales preciosos, se forma una parte 54 superficial de flujo de gases de escape básica. El catalizador 13 de purificación de gases de escape tiene la propiedad de reducir el NOx que está contenido en los gases de escape cuando se hace que vibre la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape dentro de un intervalo predeterminado de amplitud y dentro de un intervalo predeterminado de periodo y tiene la propiedad de que aumenta la cantidad de almacenamiento del NOx que está contenido en los gases de escape si se hace que el periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos sea más largo que este intervalo predeterminado. En el momento del funcionamiento del motor, la amplitud y el periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape se controlan para permitir la producción de una cantidad suficiente de producto intermedio reductor para reducir el NOx. Debido a esto, se reduce el NOx que está contenido en los gases de escape en el catalizador 13 de purificación de gases de escape.

Es decir, puede decirse que el método que se muestra de la figura 4 a las figuras 6A y 6B es un método de purificación de NOx nuevo diseñado para eliminar NOx sin formar prácticamente ningún nitrato en el caso de usar un catalizador de purificación de gases de escape que porta un catalizador de metales preciosos y forma una capa básica que puede absorber NOx. En la actualidad, cuando se usa este método de purificación de NOx nuevo, los nitratos que se detectan desde la capa 53 básica pasan a tener una cantidad mucho más pequeña en comparación con el caso en el que se hace que el catalizador 13 de purificación de gases de escape funcione como catalizador de almacenamiento de NOx. Obsérvese que este método de purificación de NOx nuevo según la reivindicación 1 se denominará más abajo primer método de purificación de NOx.

A continuación, haciendo referencia a las figuras 10 a 15, se explicará el primer método de purificación de NOx de manera algo más detallada.

La figura 10 muestra de manera ampliada el cambio en la relación aire-combustible (A/F)in mostrado en la figura 4. Obsérvese que, como se explicó anteriormente, el cambio en la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape que fluyen al interior de este catalizador 13 de purificación de gases de escape muestra simultáneamente el cambio en la concentración de los hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Obsérvese que, en la figura 10, H muestra la amplitud del cambio en la concentración de hidrocarburos HC que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape, mientras que T muestra el periodo de vibración de la concentración de los hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape.

Además, en la figura 10, (A/F)b muestra la relación aire-combustible de base que muestra la relación airecombustible de los gases de combustión para generar la salida de motor. Dicho de otro modo, esta relación airecombustible de base (A/F)b muestra la relación aire-combustible de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape cuando se detiene la alimentación de hidrocarburos. Por otro lado,

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en la figura 10, X muestra el límite superior de la relación aire-combustible (A/F)in que se usa para producir el producto intermedio reductor sin que se almacene el NO2* activo producido en forma de nitratos dentro de la capa 53 básica. Para hacer que el NO2* activo y los hidrocarburos reformados reaccionen y produzcan el producto intermedio reductor, es necesario hacer que la relación aire-combustible (A/F)in sea menor que el límite superior X de esta relación aire-combustible.

Dicho de otro modo, en la figura 10, X muestra el límite inferior de la concentración de hidrocarburos necesaria para hacer que el NO2* activo y el hidrocarburo reformado reaccionen para producir un producto intermedio reductor. Para producir el producto intermedio reductor, tiene que hacerse que la concentración de hidrocarburos sea más alta que este límite inferior X. En este caso, el que se produzca el producto intermedio reductor se determina mediante la relación de la concentración de oxígeno y la concentración de hidrocarburos alrededor del NO2* activo, es decir, la relación aire-combustible (A/F)in. El límite superior X de la relación aire-combustible necesaria para producir el producto intermedio reductor se denominará más abajo relación aire-combustible mínima demandada.

En el ejemplo mostrado en la figura 10, la relación aire-combustible mínima demandada X se hace rica. Por tanto, en este caso, para producir el producto intermedio reductor, la relación aire-combustible (A/F)in se convierte instantáneamente en la relación aire-combustible mínima demandada X o menos, es decir, se hace rica. A diferencia de esto, en el ejemplo mostrado en la figura 11, la relación aire-combustible mínima demandada X se hace pobre. En este caso, el producto intermedio reductor se produce manteniendo la relación aire-combustible (A/F)in pobre y haciendo periódicamente que la relación aire-combustible (A/F)in disminuya.

En este caso, el que la relación aire-combustible mínima demandada X se haga rica o se haga pobre depende de la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape. En este caso, el catalizador 13 de purificación de gases de escape, por ejemplo, se hace más fuerte en cuanto a su fuerza de oxidación si se aumenta la cantidad portada del metal 51 precioso y se hace más fuerte en cuanto a su fuerza de oxidación si se aumenta la acidez. Por tanto, la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape cambia debido a la cantidad portada del metal 51 precioso o la fuerza de la acidez.

Ahora, si se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación elevada, tal como se muestra en la figura 11, si se mantiene la relación aire-combustible (A/F)in pobre mientras periódicamente se reduce la relación aire-combustible (A/F)in, los hidrocarburos acaban oxidándose por completo cuando se reduce la relación aire-combustible (A/F). Como resultado, ya no puede producirse el producto intermedio reductor. A diferencia de esto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación elevada, tal como se muestra en la figura 10, si se hace que la relación aire-combustible (A/F)in sea periódicamente rica, cuando la relación aire-combustible (A/F)in se hace rica, los hidrocarburos se oxidarán parcialmente, sin oxidarse por completo, es decir, se reformarán los hidrocarburos, por consiguiente se producirá el producto intermedio reductor. Por tanto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación elevada, la relación aire-combustible mínima demandada X tiene que hacerse rica.

Por otro lado, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación reducida, tal como se muestra en la figura 11, si se mantiene la relación aire-combustible (A/F)in pobre mientras periódicamente se reduce la relación aire-combustible (A/F)in, los hidrocarburos se oxidarán parcialmente sin oxidarse por completo, es decir, los hidrocarburos se reformarán y por consiguiente se producirá el producto intermedio reductor. A diferencia de esto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación reducida, tal como se muestra en la figura 10, si se hace que la relación aire-combustible (A/F)in sea periódicamente rica, se expulsará una gran cantidad de hidrocarburos desde el catalizador 13 de purificación de gases de escape sin oxidar y por consiguiente aumentará la cantidad de hidrocarburos que se consume excesivamente. Por tanto, cuando se usa un catalizador 13 de purificación de gases de escape con una fuerza de oxidación reducida, la relación aire-combustible mínima demandada X tiene que hacerse pobre.

Es decir, se aprende que se reduce la relación aire-combustible mínima demandada X, tal como se muestra en la figura 12, cuanto mayor sea la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape. De este modo la relación aire-combustible mínima demandada X se hace pobre o rica debido a la fuerza de oxidación del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Más abajo, tomando como ejemplo el caso en el que la relación aire-combustible mínima demandada X es rica, se explicará la amplitud del cambio en la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape y el periodo de vibración de la concentración de hidrocarburos que fluye al interior del catalizador de purificación de gases de escape 13.

Ahora, si la relación aire-combustible de base (A/F)b se hace mayor, es decir, si la concentración de oxígeno en los gases de escape antes de que se alimenten los hidrocarburos se vuelve más alta, aumenta la cantidad de alimentación de hidrocarburos necesaria para hacer que la relación aire-combustible (A/F)in sea la relación airecombustible mínima demandada X o menos y con ello también aumenta la cantidad excesiva de hidrocarburos que no contribuyeron a la producción del producto intermedio reductor. En este caso, para eliminar bien el NOx, como se explicó anteriormente, es necesario hacer que los hidrocarburos excesivos se oxiden. Por tanto, para eliminar bien el NOx, cuanto mayor sea la cantidad de hidrocarburos excesivos, mayor será la cantidad de oxígeno necesaria.

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La figura 18 muestra una tasa de descarga NOXD del NOx almacenado que se descarga desde el catalizador 13 de purificación de gases de escape cuando la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape es pobre. Como se explicó anteriormente, el NOx que está almacenado en forma de nitratos se descompone por el calor y se descarga si la temperatura TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape aumenta. En este momento, la tasa de descarga de NOx NOXD, es decir, la cantidad de NOx NOXD que se descarga por unidad de tiempo, aumenta rápidamente si la temperatura TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape supera la temperatura de inicio de descomposición por calor de aproximadamente 450ºC.

En este segundo método de purificación de NOx, tal como se muestra en la figura 19, inyectando combustible adicional WR además del combustible de uso para la combustión Q en las cámaras 2 de combustión desde los inyectores 3 de combustible, la relación aire-combustible (A/F)in de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape se hace rica. Obsérvese que la abscisa de la figura 19 muestra el ángulo del cigüeñal. Este combustible adicional WR se inyecta en el momento en el que se quema, pero no aparece como salida de motor, es decir, ligeramente antes de ATDC90º después del punto muerto superior de compresión. Esta cantidad de combustible WR se almacena de antemano como función de la cantidad de inyección Q y velocidad de motor N en forma de un mapa tal como se muestra en la figura 20 en la ROM 32. Evidentemente, en este caso, también es posible hacer que aumente la cantidad de alimentación de hidrocarburos desde la válvula 15 de alimentación de hidrocarburos para hacer que la relación aire-combustible (A/F) de los gases de escape sea rica.

Ahora, en la presente invención, se usa el primer método de purificación de NOx. En este momento, cambiando la cantidad de alimentación de hidrocarburos y la temporización de inyección desde la válvula 15 de alimentación de hidrocarburos, se controlan la amplitud H y el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos para convertirse en valores óptimos según el estado de funcionamiento del motor. En este caso, como se explicó anteriormente, el producto intermedio reductor desempeña un papel central para la purificación de NOx. Por tanto, se considera lo más adecuado centrarse en la producción del producto intermedio reductor y controlar la amplitud H y el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos.

Por tanto, en la presente invención, como se explicó anteriormente, se controla la amplitud H y el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape para producir una cantidad suficiente de un producto intermedio reductor para reducir el NOx. Explicado de manera algo más detallada, en la presente invención, en el momento de funcionamiento del motor, se calcula la cantidad producida demandada del producto intermedio reductor necesaria para reducir el NOx, y se controla la amplitud H y el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape de modo que la cantidad de producción del producto intermedio reductor se convierte en esta cantidad producida demandada.

Por tanto, en primer lugar, se explicará la cantidad producida demandada del producto intermedio reductor.

Ahora, el producto intermedio reductor R-NCD o R-NH2 se produce a partir de un único NOx. Por tanto, la cantidad producida demandada del producto intermedio reductor (mol) necesaria para reducir el NOx coincide con la cantidad de NOx (mol) que va a reducirse. En este caso, la cantidad de NOx que va a reducirse se convierte en la suma de la cantidad de NOx entrante que se expulsa desde el motor y fluye al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape y la cantidad de NOx liberada que se almacena en el catalizador 13 de purificación de gases de escape y se libera desde el catalizador 13 de purificación de gases de escape. Por tanto, la suma de esta cantidad de NOx entrante y cantidad de NOx liberada expresa la cantidad producida demandada del producto intermedio reductor. Si no se almacena NOx en el catalizador 13 de purificación de gases de escape, la cantidad de NOx liberada se convierte en cero. Por tanto, en este caso, la cantidad de NOx entrante expresa la cantidad producida demandada del producto intermedio reductor.

Obsérvese que si puede mantenerse la cantidad de producción del producto intermedio reductor en la cantidad producida demandada, es posible eliminar todo el NOx que va a reducirse. Por tanto, en la presente invención, como se explicó anteriormente, se controlan la amplitud H y el periodo de vibración T de la concentración de hidrocarburos que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape de modo que la cantidad de producción del producto intermedio reductor se convierte en la cantidad producida demandada.

Ahora, en una realización de la presente invención, como cantidad producida demandada del producto intermedio reductor, se usa la cantidad producida demandada por unidad de tiempo, es decir, la tasa de producción demandada. De manera similar, como cantidad de NOx entrante y cantidad de NOx liberada, se usan la cantidad de NOx entrante por unidad de tiempo, es decir, la tasa de entrada de NOx, y la cantidad de NOx liberada por unidad de tiempo, es decir, la tasa de liberación de NOx. En este caso, la suma de la tasa de entrada de NOx y la tasa de liberación de NOx expresa la tasa de producción demandada del producto intermedio reductor.

Las figuras 21A y 21B muestran la relación entre la tasa de liberación de NOx de la liberación del catalizador 13 de purificación de gases de escape y la temperatura TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape y la relación entre la tasa de liberación de NOx y la amplitud H de la concentración de hidrocarburos cuando se realiza

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A continuación, en la etapa 63, se determina si la cantidad de NOx almacenada NOX supera el valor admisible MAX. Si NOX>MAX, la rutina avanza a la etapa 64 en la que la cantidad de combustible adicional WR se calcula a partir del mapa mostrado en la figura 20 y se realiza la acción de inyección de combustible adicional. A continuación, en la etapa 65, se elimina NOX.

Por otro lado, cuando se determina en la etapa 60 que la tasa de almacenamiento de NOx es menor que la tasa de purificación de NOx, la rutina avanza a la etapa 66 en la que la cantidad de NOx almacenada por unidad de tiempo, es decir, la tasa de entrada de NOx NOXA, se calcula a partir del mapa mostrado en la figura 17 y la tasa de liberación de NOx NOXD por unidad de tiempo se calcula a partir del mapa mostrado en la figura 21C. A continuación, en la etapa 67, la tasa de producción máxima M del producto intermedio reductor se calcula a partir de la relación mostrada en la figura 24A. A continuación, en la etapa 68, se calcula la suma NX de la tasa de entrada de NOx NOXA y la tasa de liberación de NOx (NOXD-NOX). A continuación, en la etapa 69, se determina si esta suma NX es mayor que la tasa de producción máxima M del producto intermedio reductor.

Cuando la suma NX es menor que la tasa de producción máxima M, la rutina avanza a la etapa 70 en la que se usa el primer método de purificación de NOx para realizar el procesamiento de purificación de NOx. Es decir, en la etapa 70, se calcula la tasa de producción demandada del producto intermedio reductor RM. En esta realización, la suma NX se convierte en la tasa de producción demandada RM. En este caso, esta suma NX puede multiplicarse por la tasa de purificación demandada para el sistema de purificación de gases de escape según la presente invención para obtener la tasa de producción demandada RM. En este caso, RM<NX.

A continuación, en la etapa 71, la cantidad de alimentación máxima W de hidrocarburos calculada a partir del mapa mostrado en la figura 25A se multiplica por (tasa de producción demandada RM/tasa de producción máxima M) para calcular la cantidad de alimentación de hidrocarburos WF (=(RM/M)·W). A continuación, en la etapa 72, el periodo de alimentación T de hidrocarburos se calcula a partir del mapa mostrado en la figura 25B. A continuación, en la etapa 73, se usan la cantidad de alimentación WF y el periodo de alimentación T calculados para un control de alimentación de los hidrocarburos.

Por otro lado, cuando se determina en la etapa 69 que la suma NX de la tasa de entrada de NOx y la tasa de liberación de NOx es mayor que la tasa de producción máxima M del producto intermedio reductor, la rutina avanza a la etapa 74 en la que se calcula la cantidad de combustible adicional necesaria para la reducción del NOx almacenado y se realiza la acción de inyección de combustible adicional. A continuación, en la etapa 75, se elimina NOX.

Las figuras 29A a 32 muestran otra realización. En esta realización, cuando la cantidad de producto intermedio reductor necesaria para reducir el NOx no puede producirse, para aumentar la cantidad de hidrocarburos utilizada para la producción del producto intermedio reductor, la relación aire-combustible de base (A/F)b se hace menor sin cambiar la amplitud H de la concentración de hidrocarburos. Es decir, el estado mostrado en la figura 29A se convierte en el estado mostrado en la figura 29B.

Si la relación aire-combustible de base (A/F)b se hace menor sin cambiar la amplitud H de la concentración de hidrocarburos de este modo, la relación aire-combustible mínima del momento en el que los hidrocarburos se alimentan se vuelve considerablemente pequeña. Como resultado, se aumenta la cantidad de hidrocarburos utilizada para producir el producto intermedio reductor. Como resultado, se aumenta la cantidad de producción del producto intermedio reductor y puede procesarse una gran cantidad de NOx.

En una realización de la presente invención, la relación aire-combustible de base (A/F)b se hace menor haciendo que el grado de apertura de la válvula 10 de mariposa sea menor en comparación con el tiempo de funcionamiento habitual mostrado en la figura 29A. En esta realización, el grado de apertura A de la válvula 10 de mariposa en el momento de funcionamiento normal mostrado en la figura 29A y el grado de apertura B de la válvula 10 de mariposa en el momento en el que la relación aire-combustible de base (A/F)b se hace menor tal como se muestra en la figura 29B se hallan de antemano. Estos grados de apertura A y B se almacenan de antemano como función de la cantidad de inyección Q y velocidad de motor N en forma de un mapa en la ROM 32. La figura 30 muestra un mapa del grado de apertura B almacenado en la ROM 32.

En esta realización, tal como se muestra en la figura 31, cuando el segundo método de purificación de NOx se cambia al primer método de purificación de NOx, justo tras el cambio, la relación aire-combustible de base (A/F)b se hace temporalmente menor.

La figura 32 muestra la rutina de control para purificación de NOx para hacer funcionar esta realización. Esta rutina se ejecuta también mediante la interrupción de cada intervalo de tiempo predeterminado. Obsérvese que las etapas 80 a 89 en esta rutina son las mismas que las etapas 60 a 69 de la rutina mostrada en la figura 28. Además, las etapas 92 a 95 de la rutina mostrada en la figura 32 son las mismas que las etapas 70 a 73 de la rutina mostrada en

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TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape es menor que la temperatura de activación TX antes de que se alimente el combustible adicional WR, es decir, antes de que se realice un control rico para hacer que la relación aire-combustible entrante (A/F)in sea rica.

Tal como se muestra en la figura 33, si se inicia el control rico, el calor de la reacción de oxidación de los hidrocarburos que se expulsan desde la cámara 2 de combustión hace que la temperatura TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape se eleve rápidamente y supere la temperatura de activación TX. Por otro lado, aunque se inicie el control rico, los hidrocarburos que se expulsan desde las cámaras 2 de combustión se usan para consumir el oxígeno almacenado dentro del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Por tanto, aunque se inicie el control rico, la relación aire-combustible entrante (A/F)b de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador 13 de purificación de gases de escape no se hará rica de inmediato.

Ahora, si se inicia el control rico y la relación aire-combustible entrante (A/F)in se hace menor, el NOx almacenado en el catalizador 13 de purificación de gases de escape se libera rápidamente. En este momento, tal como se muestra en la figura 33 en t1, hay un periodo de tiempo en el que la temperatura TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape se convierte en la temperatura de activación TX o más y la relación aire-combustible entrante (A/F)in se hace pobre. En este periodo de tiempo t1, si se usa el primer método de purificación de NOx para el procesamiento de purificación de NOx, se usa el NOx liberado para producir el producto intermedio reductor y se usa este producto intermedio reductor para reducir el NOx liberado. Por tanto, en esta realización, en el periodo de tiempo t1 de la producción posible de este producto intermedio reductor, se alimentan los hidrocarburos WF y se usa el primer método de purificación de NOx según la invención para el procesamiento de purificación de NOx.

Por otro lado, incluso tras finalizar el control rico, tal como se muestra en la figura 33 at t2, hay un periodo de tiempo en el que la temperatura TC del catalizador 13 de purificación de gases de escape se convierte en una temperatura de activación TX o más y la relación aire-combustible entrante (A/F)in se hace pobre. En este periodo de tiempo t2 también, si se usa el primer método de purificación de NOx para realizar el procesamiento de purificación de NOx, se usa el NOx liberado para producir el producto intermedio reductor. En este caso también, este producto intermedio reductor se usa para reducir el NOx liberado. Sin embargo, en este caso, para formar el producto intermedio reductor producido, los hidrocarburos WF se alimentan mediante el periodo de tiempo t2 de la producción posible de este producto intermedio reductor.

Es decir, en esta realización, los hidrocarburos WF se alimentan para poder producir un producto intermedio reductor en el catalizador 13 de purificación de gases de escape en un posible periodo de producción de producto intermedio reductor t1 antes de que la relación aire-combustible (A/F) de los gases de escape que fluyen al catalizador 13 de purificación de gases de escape cambie de pobre a rica después de que se alimente el combustible adicional WR y en el periodo de producción de producto intermedio reductor posible t2 después de que la relación aire-combustible (A/F) de los gases de escape que fluyen al interior del catalizador de purificación de gases de escape 13 cambie de rica a pobre.

Por otro lado, si el catalizador 13 de purificación de gases de escape se deteriora debido al calor o se contamina con azufre, la capacidad de almacenamiento de NOx y la capacidad de retención del producto intermedio reductor disminuyen. Por tanto, en este caso, la cantidad de NOx que puede almacenarse y el tiempo de retención de producto intermedio reductor mostrados en la figura 22A se corrigen preferiblemente según el deterioro por calor o la contaminación con azufre del catalizador 13 de purificación de gases de escape. La figura 34A muestra el coeficiente de corrección para la cantidad de NOx que puede almacenarse, mientras que la figura 34B muestra el coeficiente de corrección para el tiempo de retención de producto intermedio reductor.

Tal como se muestra en la figura 34A, el coeficiente de corrección para la cantidad del NOx que puede almacenarse se hace menor cuanto más larga sea la distancia de conducción del vehículo, es decir, cuanto mayor sea el deterioro por calor del catalizador 13 de purificación de gases de escape o la cantidad de contaminación con azufre. En este caso, por ejemplo, si se multiplica el valor admisible MAX mostrado en la figura 16 por este coeficiente de corrección, el periodo del control rico en el momento en el que se usa el segundo método de purificación de NOx se hace más corto cuanto más larga sea la distancia de conducción del vehículo. Por otro lado, tal como se muestra en la figura 34B, el coeficiente de corrección para el tiempo de retención de producto intermedio reductor se hace menor cuanto mayor sea la cantidad de contaminación con azufre. En este caso, por ejemplo, si se multiplica el T mostrado en la figura 22B por este coeficiente de corrección, el periodo de alimentación T de hidrocarburos se hace más corto cuanto mayor sea la cantidad de contaminación con azufre.

Obsérvese que, como otro ejemplo, también es posible disponer un catalizador de oxidación para reformar los hidrocarburos en el conducto de gases de escape de motor aguas arriba del catalizador 13 de purificación de gases de escape y es posible disponer un catalizador para almacenar o retener el NOx en el conducto de gases de escape de motor aguas arriba del catalizador 13 de purificación de gases de escape. Cuando se dispone un catalizador que almacena o retiene el NOx en este intervalo, se realiza un control de purificación de NOx considerando también la acción de liberación de NOx desde este catalizador.

Lista de números de referencia

4… colector de admisión 5… colector de gases de escape

5

7… turbocompresor de gases de escape 12… tubo de gases escape

10 13… catalizador de purificación de gases de escape 14… filtro de partículas 15… válvula de alimentación de hidrocarburos

15

Claims

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