[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

已知有一种如下所述的内燃机：在内燃机排气通路内配置有NO_X吸留催化剂，该NO_X吸留催化剂在流入的废气的空燃比为稀空燃比时吸留废气中包含的NO_X，在流入的废气的空燃比为浓空燃比时释放出所吸留的NO_X，在NO_X吸留催化剂上游的内燃机排气通路内，配置有具有吸附功能的氧化催化剂，当要从NO_X吸留催化剂中释放出NO_X时，向氧化催化剂上游的内燃机排气通路内供给烃，从而使流入到NO_X吸留催化剂的废气的空燃比变成浓空燃比(例如参照专利文献1)。

在该内燃机中，要从NO_X吸留催化剂释放出NO_X时被供给的烃在氧化催化剂中成为气体状的烃，气体状的烃被送入到NO_X吸留催化剂。其结果，从NO_X吸留催化剂释放出的NO_X被良好地还原。

专利文献1：日本专利第3969450号

但是，存在若NO_X吸留催化剂处于高温，则NO_X净化率降低这一问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种内燃机的排气净化装置，其即使在排气净化催化剂的温度处于高温时，也能够得到高NO_X净化率。

根据本发明，提供了一种内燃机的排气净化装置，其中，在内燃机排气通路内配置有用于供给烃的烃供给阀，在烃供给阀下游的内燃机排气通路内配置有用于使从烃供给阀喷射出且被部分氧化的烃与废气中含有的NOx发生反应的排气净化催化剂，在排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂，并且在贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分，排气净化装置具备用于使流入到排气净化催化剂的废气的空燃比为浓空燃比、且在废气中产生氢的氢产生单元，排气净化催化剂具有如果在将流入到排气净化催化剂的废气的空燃比维持为稀空燃比的状态下以预先决定的供给间隔从烃供给阀喷射烃，则将废气中含有的NOx还原，且如果使烃的供给间隔比该预先决定的供给间隔长，则废气中含有的NOx的吸留量增大的性质，并且具有如果在流入到排气净化催化剂的废气的空燃比为浓空燃比的状态下供给氢，则产生氨的性质，在内燃机排气通路内配置有对在排气净化催化剂中生成的氨进行吸附保持的NOx选择还原催化剂，当内燃机运转时，排气净化装置使流入到排气净化催化剂的废气的空燃比维持为稀空燃比、同时以上述的预先决定的供给间隔从烃供给阀喷射烃，并且以比该预先决定的供给间隔长的间隔，利用氢产生单元来使流入到排气净化催化剂的废气的空燃比暂时为浓空燃比、且在废气中产生氢，由此在排气净化催化剂中对废气中含有的NOx进行还原，并且利用在NOx选择还原催化剂中吸附的氨来使在排气净化催化剂中未被还原的NOx还原。

通过在排气净化催化剂中将废气中含有的NOx还原，并且在NOx选择还原催化剂中将在排气净化催化剂中未被还原的NOx还原，能够与内燃机的运转状态无关地得到高NOx净化率。

附图说明

图1是压缩点火式内燃机的整体图。

图2是对催化剂载体的表面部分进行图解表示的图。

图3是用于说明氧化催化剂中的氧化反应的图。

图4是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。

图5是表示NO_X净化率的图。

图6是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。

图7是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。

图8是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化等的图。

图9是表示NO_X净化率的图。

图10是用于说明排气净化催化剂中氨的生成反应的图。

图11是表示燃料喷射时间的图。

图12是表示执行本发明涉及的NOx净化控制所用的废气的空燃比(A/F)in的变化的时间图。

图13是用于执行图12所示的排气净化控制的流程图。

图14是表示烃供给量Q的映射的图。

图15是表示还原性中间体的蓄积量的图。

图16是表示执行本发明涉及NOx净化控制所用的其他实施例的废气的空燃比(A/F)in的变化的时间图。