[發明專利]內燃機的排氣凈化裝置

有效

• 申請號: 201380075892.5
• 申請日: 2013-04-30
• 公開（公告）號: CN105143631B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 野木嘉人;野崎雄介;羽場優樹
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F01N3/36
• 分類號: F01N3/36;F01N3/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李洋,舒艷君

技術領域

本發明涉及內燃機的排氣凈化裝置。

背景技術

公知有一種內燃機的排氣凈化裝置，在內燃機排氣通路內配置排氣凈化催化劑并且在排氣凈化催化劑上游的內燃機排氣通路內配置烴供給閥，在該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該貴金屬催化劑周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，該排氣凈化催化劑具有若使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先決定的范圍內的振幅以及預先決定的范圍內的周期振動則還原廢氣中所含有的NOx的性質，并且具有若該烴濃度的振動周期比該預先決定的范圍長則廢氣中所含有的NOx的吸留量增大的性質，該內燃機的排氣凈化裝置選擇性地使用通過以該預先決定的范圍內的周期從烴供給閥噴射烴來對廢氣中所含有的NOx進行凈化的第一NOx凈化方法、和通過以比該預先決定的范圍長的周期使流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比成為濃空燃比來從排氣凈化催化劑放出吸留NOx而對NOx進行凈化的第二NOx凈化方法(例如參照專利文獻1)。在該排氣凈化裝置中，當排氣凈化催化劑的溫度比極限溫度低時使用第二NOx凈化方法，當排氣凈化催化劑的溫度比極限溫度高時使用第一NOx凈化方法。并且，在第二NOx凈化方法中，為了從排氣凈化催化劑放出NOx來對NOx進行凈化，進行濃空燃比控制，即、以使流入排氣凈化催化劑的流入廢氣的空燃比成為濃空燃比的方式，除了噴射燃燒用燃料之外還向燃燒室內噴射追加的燃料。

專利文獻1：日本專利第4868096號公報

然而，例如若在內燃機負載非常低時或者內燃機轉速非常低時進行濃空燃比控制，則有發生失火的擔憂，若在內燃機負載非常高時或者內燃機轉速非常高時進行濃空燃比控制，則有排出大量的煙的擔憂。因此，在這樣的內燃機運轉狀態下不進行濃空燃比控制。其結果，若在因排氣凈化催化劑的溫度比極限溫度低而使用第二NOx凈化方法的情況下，長時間地不進行濃空燃比控制，則無法從排氣凈化催化劑放出吸留NOx，從而變得無法良好地對NOx進行凈化。

換言之，即使根據某種判斷基準來決定使用第一NOx凈化方法還是使用第二NOx凈化方法，也不一定能夠良好地對NOx進行凈化。

發明內容

本發明的目的在于提供能夠更加可靠地對NOx進行凈化的內燃機的排氣凈化裝置。

根據本發明，提供一種內燃機的排氣凈化裝置，在內燃機排氣通路內配置排氣凈化催化劑并且在排氣凈化催化劑上游的內燃機排氣通路內配置烴供給閥，在該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該貴金屬催化劑周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，該排氣凈化催化劑具有若使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先決定的范圍內的振幅以及預先決定的范圍內的周期振動則還原廢氣中所含有的NOx的性質，并且具有若該烴濃度的振動周期比該預先決定的范圍長則廢氣中所含有的NOx的吸留量增大的性質，上述內燃機的排氣凈化裝置選擇性地使用第一NOx凈化方法和第二NOx凈化方法，上述第一NOx凈化方法通過從烴供給閥以該預先決定的范圍內的周期噴射烴來對廢氣中所含有的NOx進行凈化，上述第二NOx凈化方法通過使流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比以比該預先決定的范圍長的周期為濃空燃比來從排氣凈化催化劑釋放出吸留NOx而對NOx進行凈化，其中，在排氣凈化催化劑狀態能夠屬于的區域劃分第一催化劑狀態區域以及第二催化劑狀態區域，當排氣凈化催化劑狀態屬于第一催化劑狀態區域時使用第一NOx凈化方法，并且當排氣凈化催化劑狀態屬于第二催化劑狀態區域時使用第二NOx凈化方法，第一催化劑狀態區域以及第二催化劑狀態區域分別被區分為接近另一方的催化劑狀態區域的近處區域和遠離另一方的催化劑狀態區域的遠處區域，當排氣凈化催化劑狀態屬于一方的催化劑狀態區域的近處區域時，進行使排氣凈化催化劑狀態所屬的區域向另一方的催化劑狀態區域轉移的轉移控制，由此所使用的NOx凈化方法從第一NOx凈化方法向第二NOx凈化方法切換或者從第二NOx凈化方法向第一NOx凈化方法切換。

能夠更加可靠地對NOx進行凈化。

附圖說明

圖1是壓縮點火式內燃機的整體圖。

圖2是圖解地示出催化劑載體的表面部分的圖。

圖3是用于說明排氣凈化催化劑的氧化反應的圖。

圖4是示出流入排氣凈化催化劑的流入廢氣的空燃比的變化的圖。

圖5是示出NOx凈化率的圖。

圖6A以及圖6B是用于說明排氣凈化催化劑的氧化還原反應的圖。

圖7A以及圖7B是用于說明排氣凈化催化劑的氧化還原反應的圖。