[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，尤其涉及具备NOx吸留还原催化剂与NOx选择还原催化剂的内燃机的排气净化装置。

背景技术

以往，例如公知有一种如日本特开2008－303759号公报所公开那样，在内燃机的排气通路中将三元催化剂、NOx吸留还原催化剂（以下称为“NSR催化剂”）、以及NOx选择还原催化剂（以下称为“SCR”）从上游侧开始以所述顺序配置的系统。在三元催化剂以及NSR催化剂中，通过在浓空燃比环境下氮与氢、以及/或者HC与NOx发生反应，来生成氨（NH₃）。SCR具有吸附氨（NH₃）的功能，将由三元催化剂以及NSR催化剂生成的NH₃吸留在其内部。被吸留的NH₃在对流入到该SCR的NOx选择性进行还原时使用。

专利文献1:日本特开2008－303759号公报

NSR催化剂被配置在作为适于NOx的吸留以及净化反应的温度环境，催化剂床温为350～450℃左右的区域。然而，由于该催化剂床温的温度区域对于废气中含有的硫成分的附着也是适合的温度条件，所以导致NSR催化剂在比较短的时间内因硫中毒而引起劣化。在NSR催化剂的硫中毒进展了的情况下，通过使该NSR催化剂的床温上升到700℃，并且置于浓空燃比环境，能够有效地使附着的硫成分脱离。然而，为了使NSR催化剂的床温上升到700℃，需要大量的热能。因此，如果在空燃比的浓空燃比控制中进行该升温，则存在油耗极度变差的问题。另外，作为其他方法，可以考虑另外设置排气热回收器等来使NSR催化剂的床温升温，但这样的方法存在系统复杂化、成本上升的问题。这样，希望构建一种在NSR催化剂的硫中毒进展了的情况下，不会导致油耗变差、系统复杂化便能够进行从硫中毒恢复的处理的系统。

发明内容

本发明为了解决上述那样的课题而提出，其目的在于，提供一种在具备NSR催化剂与SCR的内燃机中，能够在抑制油耗变差、排放变差的同时，使NSR催化剂从硫中毒有效恢复的内燃机的排气净化装置。

为了实现所述目的，第1发明涉及能够进行稀燃运转的内燃机的排气净化装置，其特征在于，具备：

被配设在所述内燃机的排气通路，并在内部担载有贵金属的第1催化剂；

被配设在所述第1催化剂的排气下游侧，并在内部担载有贵金属以及碱的第2催化剂；和

被配设在所述第2催化剂的下游侧的排气通路的NOx选择还原催化剂；

所述第2催化剂被配设在所述排气通路中的规定的排气上游区域。

第2发明在第1发明的基础上提出，其特征在于，

所述第2催化剂被配设在其动作时的床温为500～750℃的区域。

第3发明在第1或者第2发明的基础上提出，其特征在于，

所述第1催化剂与所述第2催化剂是串联配置而一体化的串联排列构造。

第4发明在第1至第3中任意一个发明的基础上提出，其特征在于，具备：

对所述第2催化剂的硫中毒是否已进展进行判定的判定单元；和

在判定为所述硫中毒已进展的情况下，向所述第2催化剂内导入浓空燃比气体的浓空燃比气体导入单元。

第5发明在第4发明的基础上提出，其特征在于，

还具备NOx浓度取得单元，该NOx浓度取得单元取得所述NOx选择还原催化剂的下游侧的废气的NOx浓度，

在所述NOx浓度比规定浓度高的情况下，所述判定单元判定为所述第2催化剂的硫中毒已进展。

第6发明在第4或者第5发明的基础上提出，其特征在于，

在从所述浓空燃比气体导入单元上次的执行起的行驶距离比规定距离长的情况下，所述判定单元判定为所述第2催化剂的硫中毒已进展。

第7发明在第4至第6发明的基础上提出，其特征在于，

所述内燃机是具有多个气缸的内燃机，

所述浓空燃比气体导入单元包括空燃比控制单元，对于将所述多个气缸分成两组而得到的第1、第2气缸组，该空燃比控制单元将所述第1气缸组的排气空燃比控制为规定的浓空燃比，将所述第2气缸组的排气空燃比控制成规定的稀空燃比或者理论空燃比。

第8发明在第4至第7中任意一个发明的基础上提出，其特征在于，

所述浓空燃比气体导入单元对所述第2催化剂导入微浓空燃比的废气。

第9发明在第4至第8中任意一个发明的基础上提出，其特征在于，还具备：

判定是否是进行所述第1催化剂的异常诊断的时机的第2判定单元；和