[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

柴油机、汽油内燃机等内燃机的排气中含有例如一氧化碳（CO）、作为未燃的燃料的烃（HC）、氮氧化物（NO_X）或粒子状物质（PM：Particulate Matter）等成分。作为净化NO_X的装置，已知通过向排气净化催化剂供给还原剂而将排气中所含的NO_X连续地还原的还原催化剂，或废气的空燃比为稀时吸留NO_X、通过使废气的空燃比为浓而将吸留的NO_X放出的同时进行还原的NO_X吸留催化剂。

日本特开平11-81994号公报中公开了在上游侧配置有三元催化剂、在下游侧配置有与HC的供给同时还原NO_X的NO_X催化剂的内燃机。并公开了在该内燃机中，催化剂诊断条件成立时，从三元催化剂上游的HC供给喷嘴以脉冲状向三元催化剂供给作为痕量物质的HC，并推定NO_X催化剂的HC吸附量（中毒状态）。另外，公开了根据NO_X催化剂的HC吸附量而修改向NO_X催化剂供给的作为还原剂的HC的供给量。还公开了NO_X催化剂的HC吸附量越多，将HC供给量设定的越少，防止NO_X催化剂的HC吸附量超过不能恢复的中毒临界值。

在日本特开平9-4437号公报中，公开了具备催化剂装置和HC增量装置的氮氧化物净化装置，上述催化剂装置在氧过量气氛下净化氮氧化物，上述HC增量装置为了增加废气中的烃而向废气中添加作为HC增量剂的燃料。该净化装置的控制装置具有第一次HC算出部和最终HC算出部，上述第一次HC算出部第一次算出增量剂的量，上述最终HC算出部修改增量剂的第一次算出量并确定最终算出量。第一次HC算出部由废气状态和催化剂床温度一次算出增量剂的量。还公开了最终HC算出部基于催化剂床的HC吸附速度、HC脱离速度、催化剂床中的烃吸附比例，使增量剂的添加量发生变化。

国际公开WO2011/114499号中公开了在内燃机排气通路内配置烃供给阀，在烃供给阀下游的内燃机排气通路内配置了排气净化催化剂的内燃机的排气净化装置。该排气净化催化剂在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。并且，公开了在内燃机运转时从烃供给阀以5秒以内的预先设定的周期喷射烃，净化废气中所含的NO_X。在该排气净化装置中，即使排气净化催化剂达到高温也能够得到高NO_X净化率。

另外，在国际公开WO2011/114501号中公开了在以上述预先设定的周期喷射烃的排气净化装置中，可以根据运转状态选择性地使用第一NO_X净化方法和第二NO_X净化方法，上述第一NO_X净化方法将内燃机运转时流入排气净化催化剂的废气的空燃比维持在稀的同时从烃供给阀以预先设定的供给间隔喷射烃而净化废气中所含的NO_X，上述第二NO_X净化方法使流入排气净化催化剂的废气的空燃比以长于预先设定的供给间隔的间隔从稀切换为浓而净化NO_X。

专利文献1：日本特开平11-81994号公报

专利文献2：日本特开平9-4437号公报

专利文献3：国际公开W02011/114499号

专利文献4：国际公开WO2011/114501号

发明内容

如上述国际公开W02011/114501号公开的那样，在具有规定构成的排气净化催化剂中，通过选择使用第一NO_X净化方法和第二NO_X净化方法，可以得到高NO_X净化率。特别是在第一NO_X净化方法中，即使排气净化催化剂达到高温也可以得到高NO_X净化率。然而，在第一NO_X净化方法中以短间隔向排气净化催化剂供给烃。在规定的状态下存在烃从排气净化催化剂流出的情况。例如，存在以下情况：长时间进行第一NO_X净化方法后流入高氧浓度的废气；或者催化剂温度升高而吸附的烃脱离；或者超过排气净化催化剂能够吸附的烃的量，烃从排气净化催化剂流出。