[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置，具体是关于具有当流入空燃比为贫状态的排气时吸收储存NOx，当流入排气的氧浓度低时释放出所吸收储存的所述NOx的NOx吸收存储还原催化剂的内燃机的确排气净化装置。

背景技术

历来，为了减少从内燃机(例如柴油发动机等)排出的排气中的NOx，普遍在该内燃机中设置排气净化装置。

这个排气净化装置具有当流入空燃比为贫状态的排气时吸收储存NOx，当流入排气的氧浓度低时释放出所吸收储存的所述NOx的NOx吸收存储还原催化剂，并且把这个NOx吸收存储还原催化剂设置在内燃机的排气通路内。

在专利第2586739号公报中公布了这样一种排气净化装置。

这个排气净化装置，具有所述的NOx吸收存储还原催化剂，和推定被吸收储存在该NOx吸收存储还原催化剂中的NOx量的NOx量推定装置，和当由该NOx量推定装置推定的被吸收储存在NOx吸收存储还原催化剂中的NOx量超过预先设定的规定值时，使NOx吸收存储还原催化剂释放出NOx的释放装置。其中，释放装置是通过对内燃机的气缸增大燃料供给量使内燃机在接近理论空燃比的状态下运转，降低流入NOx吸收存储还原催化剂的排气的氧浓度，使NOx吸收存储还原催化剂释放出NOx。

而且，上述的排气净化装置与内燃机的负荷状态无关，一律在通过NOx量推定装置推定出被吸收储存在NOx吸收存储还原催化剂中的NOx量超过规定量时，由释放装置通过增大向气缸的燃料供给量来使NOx吸收存储还原催化剂释放出NOx。

即，不管内燃机的运转是在低负荷区域还是在高负荷区域，在整个负荷区域中以同一基准增大供给气缸的燃料供给量。

但是，内燃机在高负荷区域运转的情况下，气缸内压力(简称内压力)较高，当对这时的气缸增大燃料供给量时，气缸内形成相当高的高温。因此，在内燃机的高负荷时，频繁地增加供给气缸的燃料供给量，则可能导致内燃机本身耐久性的问题。

尤其是对于设有增压机的内燃机，由于向气缸供给的空气量多，所以在气缸内形成更高的高温，耐久性的问题更为明显。而且，由于从气缸排出的空气量变多，所以为了要使排气的空燃比接近理论空燃比，则必须要向气缸供给更多的燃料，因此，存在着燃料消耗率大的问题。

发明内容

为了提供一种可减少排气中的NOx，同时可把内燃机的耐久性及燃料消耗率的劣化减小到最低限度的内燃机排气净化装置，本发明具有如下的结构。

本发明是一种具有当流入空燃比为贫状态的排气时吸收储存NOx，当流入的排气氧浓度低时释放出吸收储存的所述NOx的NOx吸收存储还原催化剂的内燃机的排气净化装置，其特征在于：设有：计算被积蓄在所述NOx吸收存储还原催化剂中的NOx量的NOx量计算装置；和当该NOx量计算装置计算出的NOx量达到规定量时，将流入所述NOx吸收存储还原催化剂中的所述内燃机的排气的空燃比转变为接近理论空燃比，并使所述NOx吸收存储还原催化剂释放出NOx的第1空燃比控制装置；和对应所述内燃机的负荷或对应所述内燃机的负荷及旋转速度设定所述规定量的规定量设定装置。

依照本发明，由第1空燃比控制装置，通过把内燃机排气的空燃比改变为接近理论空燃比，使流入NOx吸收存储还原催化剂的排气氧浓度下降，并释放出吸收储存的NOx，即，通过使吸收储存的NOx分离出N₂来减少排气中的NOx。

第1空燃比控制装置，当NOx量计算装置计算出的NOx量(NOx吸收存储还原催化剂中积蓄的NOx量)达到规定量时，将内燃机排气的空燃比改变到接近理论空燃比，由规定量设定装置对应内燃机的负荷、或内燃机的负荷及旋转速度来设定作为该空燃比改变基准的规定量。这里，例如当负荷高、或负荷及旋转速度高时，即，供给内燃机气缸内的燃料量和空气量大时，如果设定大的规定量，则能够减少把在高负荷区域等内的内燃机排气空燃比改变到接近理论空燃比的次数，可将内燃机的燃料消耗率及耐久性的劣化抑制到最小限度。

在本发明中，理想的情况是，所述规定量设定装置，在所述内燃机的高负荷区域，设定所述规定量基本等同于所述NOx吸收存储还原催化剂的NOx可吸收储存容量，而在所述内燃机的低负荷区域，设定所述规定量小于所述NOx吸收存储还原催化剂的所述NOx可吸收储存容量。