[发明专利]内燃机的排气装置

说明书

技术领域

本发明涉及净化内燃机（engine）的排气的技术。

背景技术

一直以来，存在将天然气与水蒸气一同在催化剂的存在下进行重整的技术。例如，专利文献1中公开了使甲烷（CH₄）与水蒸气（H₂O）反应而转化为由一氧化碳（CO）和氢（H₂）构成的重整燃料的技术。另外，专利文献2中公开了在内燃机启动时，内燃机的温度低于规定的阈值时，向内燃机供给气体燃料的技术。

专利文献1：日本特开2005-030243号公报

专利文献2：日本特开2008-169704号公报

发明内容

根据专利文献1的技术，可以将CH₄向重整燃料转化。但是，专利文献1的情况下，需要另外供给水蒸气。另外，专利文献1中对于将CH₄进行重整而减少排放方面没有任何公开和启示。

本发明是为了解决上述课题而进行，目的在于提供能够将CH₄进行重整而减少排放的内燃机的排气装置。

在本发明的一个观点中，内燃机的排气装置具备：与内燃机连通的排气通路，设在上述排气通路上、将CH₄进行重整而生成还原剂的重整催化剂，和设在上述重整催化剂的下游侧的上述排气通路上、利用上述还原剂净化NOx的NOx净化催化剂。

上述内燃机的排气装置搭载于车辆，且具备排气通路、重整催化剂和NOx净化催化剂。排气通路与内燃机连通。重整催化剂设在比NOx净化催化剂更上游的排气通路上，将CH₄进行重整而生成还原剂。NOx净化催化剂通过由重整催化剂生成的还原剂来净化NOx。像这样，内燃机的排气装置减少废气中的CH₄的同时，利用将CH₄进行重整而生成的还原剂降低NOx。因此，内燃机的排气装置可以减少排放。

在上述内燃机的排气装置的一个方式中，上述内燃机使用CNG（压缩天然气（Compressed Natural Gas））作为燃料。一般，将CNG作为燃料时，二氧化碳（CO₂）、黑烟等的排出量少。另一方面，此时，CH4的排出量变得比较多。因此，在该方式中，内燃机的排气装置可以基于从内燃机排出的CH₄生成还原剂而净化NOx，因此与其他燃料相比能够减少排放。

在上述内燃机的排气装置的另一方式中，上述内燃机能够将包括CNG的多种燃料切换而运转，还具备控制单元，该控制单元在上述重整催化剂的温度为规定值以上时向上述内燃机供给CNG。在该方式中，内燃机的排气装置还具备控制单元。另外，内燃机是能够将包括CNG的多种燃料切换而运转的双燃料内燃机。控制单元例如为ECU（电子控制单元（Electronic Control Unit）），重整催化剂的温度为规定值以上时，向内燃机供给CNG。一般，重整催化剂的温度低时，由重整催化剂将CH₄进行重整的转化率变低。因而，在该状态下，内燃机的排气装置通过只限于能够进行CH₄的重整的情况下进行CNG运转，从而能够减少排放。

在上述内燃机的排气装置的另一方式中，上述重整催化剂将CH₄和H₂O进行重整而生成上述还原剂，上述规定值基于从上述内燃机排出的气体的CH₄浓度和H₂O浓度来决定。在该方式中，重整催化剂将CH₄和H₂O进行重整。另一方面，根据从内燃机供给的废气中的CH₄浓度和H₂O浓度，将CH₄和H₂O进行重整的转化率的目标值不同。因此，在该方式中，内燃机的排气装置通过基于CH₄浓度和H₂O浓度来决定上述规定值，从而能够扩大使用了CNG的运转区域，能够减少排放。