[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

本发明的内燃机的排气净化装置能够高效地实施过量供给。在进行稀薄燃烧运行的内燃机的排气净化装置中，具备：吸藏还原型NOx催化剂、实施过量供给的空燃比控制部、算出NOx吸藏量的NOx吸藏量计算部、算出硝酸盐吸藏量的硝酸盐吸藏量计算部以及算出硝酸盐比率的硝酸盐比率计算部，空燃比控制部基于由硝酸盐比率计算部算出的硝酸盐比率，控制实施过量供给的定时。

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

在将混合气的空燃比设为比理论空燃比高的稀空燃比进行稀薄燃烧运行的内燃机的排气通路中，已知作为排气净化催化剂设置吸藏还原型NOx催化剂(以下有时也称为“NSR催化剂”)的技术。NSR催化剂具有以下功能：在其周围气氛的空燃比为稀空燃比时吸藏排气中的NOx，在其周围气氛的空燃比是比理论空燃比低的浓空燃比且存在还原剂时，将吸藏了的NOx还原。再者，在本说明书中，“吸藏”这一术语作为也包含“吸附”这一方式的术语使用。

并且，在设置有这样的NSR催化剂的内燃机中，通过实施过量供给(richspike)，使排气的空燃比从比理论空燃比高的稀空燃比暂时变为比理论空燃比低的浓空燃比，由此该NSR催化剂中所吸藏的NOx被还原。

专利文献1中公开了一种技术，在NOx捕捉催化剂所捕捉的NOx量达到预定量时执行过量供给。

另外，专利文献2中公开了一种技术，在向NSR催化剂的NOx吸藏量超过第1阈值的情况下执行过量供给运行的排气净化控制装置中，在NOx吸藏量超过大于第1阈值的第2阈值的情况下，以与NOx吸藏量处于第2阈值以下的情况相比靠稀侧的排气空燃比开始过量供给运行。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-163590号公报

专利文献2：日本特开2016-186239号公报

发明内容

一直以来，已知基于NSR催化剂中所吸藏的NOx量(NOx吸藏量)实施过量供给的技术。但是，判断出存在即使基于NOx吸藏量实施过量供给，也无法将NSR催化剂中所吸藏的NOx充分还原的可能。详细而言，有时即使实施过量供给时的NOx吸藏量、NSR催化剂的温度相同，过量供给实施时的NOx还原效率(通过该过量供给的实施而被还原的NOx量相对于过量供给实施前的NOx吸藏量的比例)也会变化。并且，在上述的还原效率下降的状态下，无法充分还原NSR催化剂中所吸藏的NOx。而且，新发现这样的状况是由于NSR催化剂中NOx的吸藏形态而引起的。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供一种能够高效地实施将NSR催化剂中所吸藏的NOx还原的过量供给的技术。

本发明在进行稀薄燃烧运行的内燃机的排气净化装置中，具备吸藏还原型NOx催化剂和空燃比控制部，所述吸藏还原型NOx催化剂设置在所述内燃机的排气通路，所述空燃比控制部实施过量供给，将流入所述吸藏还原型NOx催化剂的排气的空燃比，从比理论空燃比高的稀空燃比暂时地设为比理论空燃比低的浓空燃比。

这样的排气净化装置中，从内燃机排出的NOx之中的大部分能够被吸藏还原型NOx催化剂(以下也有时称为“NSR催化剂”)所吸藏。在此，本发明人进行了认真研究，结果对于NSR催化剂中的NOx的吸藏机理，新研究出以下的推定机理。