[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

公知有一种如下所述的内燃机：在内燃机排气通路内配置排气净化催化剂，并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置烃供给阀，排气净化催化剂具有如果使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动则将废气中所含的NOx还原的性质，并且具有如果使烃浓度的振动周期比预先决定的范围长则废气中所含的NOx的吸留量增大的性质，能够选择性使用通过以预先决定的喷射周期从烃供给阀喷射烃来对废气中所含的NOx进行净化的第一NOx净化方法、和在排气净化催化剂所吸留的NOx超过了允许值时使流入排气净化催化剂的废气的空燃比为浓空燃比而从排气净化催化剂释放出吸留NOx的第二NOx净化方法，在第二NOx净化方法中流入排气净化催化剂的废气的空燃比成为浓空燃比的周期比上述预先决定的喷射周期长（例如参照专利文献1）。

在该内燃机中，当排气净化催化剂的温度高时进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用，当排气净化催化剂的温度低时进行基于第二NOx净化方法的NOx净化作用。然而，在该内燃机中，如果正在进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用时也由排气净化催化剂吸留NOx，使得该排气净化催化剂所吸留的NOx的量增大，则导致正在进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用时的NOx净化率降低。鉴于此，在该内燃机中，当正在进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用时在排气净化催化剂所吸留的NOx增大时，增加来自烃供给阀的烃的喷射量来使流入排气净化催化剂的废气的空燃比成为浓空燃比，由此从排气净化催化剂释放出吸留的NOx。

专利文献1:WO2011/053117A1

然而，在该内燃机中，当正在进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用时，只对NOx净化率降低时使NOx净化率恢复进行了考虑，对于正在进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用时使此时的NOx净化率进一步提高完全没有考虑。

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，用于与正在进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用时相比，与正在进行基于第二NOx净化方法的NOx净化作用时相比获得更高的NOx净化率。

根据本发明，提供一种内燃机的排气净化装置，在内燃机排气通路内配置排气净化催化剂并且在排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内配置烃供给阀，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，排气净化催化剂具有当使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动时对废气中所含的NOx进行还原的性质，并且具有当使烃浓度的振动周期比预先决定的范围长时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质，通过从烃供给阀以预先决定的喷射周期喷射烃来对废气中所含的NOx进行净化的第一NOx净化方法和在排气净化催化剂所吸留的NOx超过预先决定的第一允许值时将流入排气净化催化剂的废气的空燃比设为浓空燃比而从排气净化催化剂释放出吸留NOx的第二NOx净化方法被选择性地使用，在第二NOx净化方法中流入排气净化催化剂的废气的空燃比被设为浓空燃比的周期比上述预先决定的喷射周期长，在该内燃机的排气净化装置中，在内燃机运转时将排气净化催化剂能够采取的温度区域分为低温区域、中温区域和高温区域这三个区域，在高温区域中进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用，在低温区域中进行基于第二NOx净化方法的NOx净化作用，在中温区域中从烃供给阀以预先决定的喷射周期喷射烃并且当排气净化催化剂所吸留的NOx超过值比第一允许值小的预先决定的第二允许值时流入排气净化催化剂的废气的空燃比被设为浓空燃比。

在排气净化催化剂的中温区域中，与正在进行基于第一NOx净化方法的NOx净化作用时相比、与正在进行基于第二NOx净化方法的NOx净化作用时相比可获得更高的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是以图解方式表示催化剂载体的表面部分的图。

图3是用于对排气净化催化剂中的氧化反应进行说明的图。

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NOx净化率R1的图。

图6A以及6B是用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。

图7A以及7B是用于对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。