[發(fā)明專利]內燃機的排氣凈化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080019386.0
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN102791971A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設計）人: 美才治悠樹;吉田耕平;井上三樹男
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/08
• 分類號: F01N3/08;B01D53/94;F01N3/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;王軼

技術領域

本發(fā)明涉及內燃機的排氣凈化裝置。

背景技術

已知有一種如下所述的內燃機：在內燃機排氣通路內配置有NO_X吸留催化劑，該NO_X吸留催化劑在流入的廢氣的空燃比為稀空燃比時吸留廢氣中包含的NO_X，在流入的廢氣的空燃比為濃空燃比時釋放出所吸留的NO_X，在NO_X吸留催化劑上游的內燃機排氣通路內，配置有具有吸附功能的氧化催化劑，當要從NO_X吸留催化劑中釋放出NO_X時，向氧化催化劑上游的內燃機排氣通路內供給烴，從而使流入到NO_X吸留催化劑的廢氣的空燃比變成濃空燃比(例如參照專利文獻1)。

在該內燃機中，要從NO_X吸留催化劑釋放出NO_X時被供給的烴在氧化催化劑中成為氣體狀的烴，氣體狀的烴被送入到NO_X吸留催化劑。其結果，從NO_X吸留催化劑釋放出的NO_X被良好地還原。

專利文獻1：日本專利第3969450號

但是，存在若NO_X吸留催化劑處于高溫，則NO_X凈化率降低這一問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于，提供一種內燃機的排氣凈化裝置，其即使在排氣凈化催化劑的溫度處于高溫時，也能夠得到高NO_X凈化率。

根據本發(fā)明，提供了一種內燃機的排氣凈化裝置，其中，在內燃機排氣通路內配置有用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內燃機排氣通路內配置有用于使從烴供給閥噴射出且被部分氧化的烴與廢氣中含有的NOx發(fā)生反應的排氣凈化催化劑，在排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑，并且在貴金屬催化劑周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，排氣凈化裝置具備用于使流入到排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比為濃空燃比、且在廢氣中產生氫的氫產生單元，排氣凈化催化劑具有如果在將流入到排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比維持為稀空燃比的狀態(tài)下以預先決定的供給間隔從烴供給閥噴射烴，則將廢氣中含有的NOx還原，且如果使烴的供給間隔比該預先決定的供給間隔長，則廢氣中含有的NOx的吸留量增大的性質，并且具有如果在流入到排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比為濃空燃比的狀態(tài)下供給氫，則產生氨的性質，在內燃機排氣通路內配置有對在排氣凈化催化劑中生成的氨進行吸附保持的NOx選擇還原催化劑，當內燃機運轉時，排氣凈化裝置使流入到排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比維持為稀空燃比、同時以上述的預先決定的供給間隔從烴供給閥噴射烴，并且以比該預先決定的供給間隔長的間隔，利用氫產生單元來使流入到排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比暫時為濃空燃比、且在廢氣中產生氫，由此在排氣凈化催化劑中對廢氣中含有的NOx進行還原，并且利用在NOx選擇還原催化劑中吸附的氨來使在排氣凈化催化劑中未被還原的NOx還原。

通過在排氣凈化催化劑中將廢氣中含有的NOx還原，并且在NOx選擇還原催化劑中將在排氣凈化催化劑中未被還原的NOx還原，能夠與內燃機的運轉狀態(tài)無關地得到高NOx凈化率。

附圖說明

圖1是壓縮點火式內燃機的整體圖。

圖2是對催化劑載體的表面部分進行圖解表示的圖。

圖3是用于說明氧化催化劑中的氧化反應的圖。

圖4是表示向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的圖。

圖5是表示NO_X凈化率的圖。

圖6是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應的圖。

圖7是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應的圖。

圖8是表示向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化等的圖。

圖9是表示NO_X凈化率的圖。

圖10是用于說明排氣凈化催化劑中氨的生成反應的圖。

圖11是表示燃料噴射時間的圖。

圖12是表示執(zhí)行本發(fā)明涉及的NOx凈化控制所用的廢氣的空燃比(A/F)in的變化的時間圖。

圖13是用于執(zhí)行圖12所示的排氣凈化控制的流程圖。

圖14是表示烴供給量Q的映射的圖。

圖15是表示還原性中間體的蓄積量的圖。

圖16是表示執(zhí)行本發(fā)明涉及NOx凈化控制所用的其他實施例的廢氣的空燃比(A/F)in的變化的時間圖。