[发明专利]内燃机的排气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化系统。

背景技术

一直以来，作为被设置于内燃机的排气通道中的排气净化装置，公开了一种在过滤器上负载有选择还原型NO_X催化剂(以下，也称为“SCR催化剂”)的装置(例如，参照专利文献1)。过滤器对排气中的颗粒状物质(以下，也称为“PM”)进行捕集。SCR催化剂以氨(NH₃)为还原剂而对排气中的NO_X进行还原。以下，有时也将这种负载有SCR催化剂的过滤器称为SCRF。

通过采用SCRF以作为排气净化装置，从而与将过滤器和SCR催化剂分别设置在排气通道中的情况相比，能够进一步减小排气净化装置的大小。因此，能够提高排气净化装置的搭载性。此外，通过采用SCRF，从而能够在排气通道中的更上游侧配置SCR催化剂。排气通道中的SCR催化剂的配置越靠上游侧，则该SCR催化剂越容易通过排气的热量而被加热。因此，能够实现SCR催化剂的暖机性能的提升和SCR催化剂中的NO_X净化率的提升。

此处，在SCRF中堆积有所捕集的PM。因此，在具备SCRF的排气净化系统中执行过滤器再生处理。过滤器再生处理为使堆积在SCRF中的PM氧化并去除的处理。过滤器再生处理通过向被设置在与SCRF相比靠上游侧的排气通道中的具有氧化功能的前段催化剂供给燃料而被实现。当在前段催化剂中燃料被氧化时，流入SCRF的排气通过氧化热而被加热。因此，能够使SCRF的温度上升至促进PM的氧化的过滤器再生温度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2007-501353号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在SCRF中供给有氨或氨的前驱体。而且，在被负载于SCRF上的SCR催化剂中，以氨为还原剂而对排气中的NO_X进行还原。此处，也存在当氨被氧化时生成NO_X的情况。由于需要对这样的NO_X的生成进行抑制，因此，难以使SCRF负载氧化能力较高的催化剂。因此，被负载于SCRF上的SCR催化剂的氧化能力非常低。

在执行了上述这样的过滤器再生处理时，存在被供给至前段催化剂中的燃料所包含的HC的一部分在该前段催化剂中未被氧化而穿过该前段催化剂的情况。穿过了前段催化剂的HC流入SCRF。然而，如上文所述，被负载于SCRF上的SCR催化剂的氧化能力非常低。因此，当HC穿过前段催化剂时，该HC也穿过SCRF。

此外，当通过执行过滤器再生处理，从而堆积在SCRF上的PM被氧化时，将生成CO。在SCRF中，该CO也难以被氧化。因此，在过滤器再生处理的执行时，燃料中所包含的HC以及通过PM的氧化而生成的CO有可能从SCRF流出。

另外，在过滤器再生处理的执行时，SCRF成为高温。因此，当以氨正吸附在SCRF中的SCR催化剂上的状态来执行过滤器再生处理时，将由于该氨氧化而生成NO_X。如采用这种方式，则在该SCRF内所生成的NO_X有可能未被还原而从该SCRF流出。

本发明为鉴于上述的问题而完成的发明，其目的在于，提供一种在具备SCRF的内燃机的排气净化系统中，能够对在过滤器再生处理的执行时HC、CO以及NO_X排出到外部的情况进行抑制的技术。

用于解决课题的方法

在本发明中，在与SCRF相比靠下游侧的排气通道中设置后段催化剂。后段催化剂具有氧化功能，且具有在预定的第一温度区域内促进通过使氨氧化而进行的N₂的生成的功能。而且，在执行过滤器再生处理时，在某段期间内将SCRF的温度调节至与过滤器再生温度相比较低的预定的第二温度区域内且将后段催化剂的温度调节至第一温度区域内，之后，将SCRF的温度调节为过滤器再生温度。