[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，尤其涉及一种设在排气净化单元的上游侧的氧化催化剂的构成。 

背景技术

作为对柴油机排气进行净化的装置(排气净化手段)，有在排气通路上配备NOx(氮氧化物)吸附催化剂的结构。NOx吸附催化剂能够吸存排气中的NOx和SOx(硫氧化物)。此外，已知有如下再生方法：通过在NOx吸附催化剂的上游侧设置氧化催化剂，向氧化催化剂的上游侧喷射供给添加剂，通过氧化催化剂发生氧化反应(燃烧)，来产生高温且少氧的排气气氛(浓空燃比气氛)，将吸存在NOx吸附催化剂上的NOx和SOx等还原去除。尤其当向氧化催化剂供给的添加剂为燃料时，从添加剂供给装置添加的燃料成液滴状，因此有必要促进添加燃料的气化，将添加燃料中的主要成分HC氧化反应而使排气温度上升，并通过由该氧化反应带来的排气中氧气的消耗和HC的供给，将排气气氛的空燃比浓化，在NOx吸附催化剂上实现还原气氛。 

然而，在这种再生方法中，在像例如低温起动时那样从发动机排出的排气温度低时，向排气通路喷射的燃料保持液滴状向氧化催化剂添加，或通过氧化催化剂内部而氧化反应不能高效地进行，因此可能向下游排出大量的HC。或者，像例如低温起动时那样催化剂的温度低，且未达到催化剂的活性温度(用于将HC充分氧化的必要温度)时，即使向氧化催化剂供给液滴状或气化了的燃料，氧化反应也不能充分进行，因此可能向下游排出大量的HC。而且，NOx吸附催化剂的催化剂温度低加上再生不能充分进行，未燃的HC可能从NOx吸附催化剂向下游流出。此外，在氧化反应没有充分进行的情况下，通过配置在上游侧的氧化催化剂仅对容易氧化的燃料进行氧化，难于氧化的燃料作为未燃的HC向下游排出，可能不能高效地使用为了控制NOx吸附催化剂的再生而添加的燃料。 

因此，正在开发在氧化催化剂和NOx吸附催化剂之间设置可吸附HC的沸石，吸附剩余的HC，防止向下游流出HC的技术(参考日本特开2006-329020号公报)。 

然而，即使按照上述公报公开的那样构成排气净化装置，也存在像低温起动时那样氧 化催化剂的氧化功能低下、氧气未充分消耗，或排气温度未上升到规定温度的情况。这时，不得不向氧化催化剂进一步供给添加剂，以实现还原气氛、或使排气温度上升到规定温度，从而导致了添加剂消耗量的增大。并且，虽然也考虑到增加氧化催化剂所含有的催化剂贵金属量等来提高氧化性能的方法，但是也存在成本大幅上升的问题。 

发明内容

本发明鉴于这样的问题而作成，其目的在于提供一种排气净化装置，其能够抑制氧化催化剂的产品成本的增加和催化剂的无用消耗，同时提高低温时的氧化性能，确保必要的排气净化性能。 

为了达到上述目的，本发明的排气净化装置包括：设在内燃机的排气通路上的、净化排气气体的排气净化单元；设在排气净化单元的上游侧的排气通路上的氧化催化剂；设在氧化催化剂的上游侧的排气通路上的、向该氧化催化剂供给液态的添加剂的添加剂供给装置，其特征在于，氧化催化剂由包含催化剂贵金属的上游侧氧化催化剂；在该上游侧氧化催化剂的下游侧被划分的、包含吸附经过该上游侧氧化催化剂的液态的所述添加剂的添加剂吸附材料和氧化从该添加剂吸附材料释放的该添加剂的催化剂贵金属的下游侧氧化催化剂构成。 

由此，在上游侧氧化催化剂处于低温状态而氧化反应没有充分进行时，添加剂即使通过也被下游侧氧化催化剂所包含的添加剂吸附材料吸附。因此，不会向排气净化单元流入必要以外的添加剂，抑制添加剂向下游流出。 

当排气温度和排气气体的氧气浓度、或催化剂温度和催化剂附近的氧气浓度达到规定的条件时，吸附在添加剂吸附材料上的添加剂，向添加剂吸附材料的外面释放。尤其在本发明中，添加剂吸附材料包含在下游侧氧化催化剂中而形成，因此添加剂从添加剂吸附材料释放的同时，被释放的添加剂被下游侧氧化催化剂所包含的催化剂贵金属氧化，能够高效地提高排气温度和浓化排气气氛的空燃比。因此，能够不浪费地灵活使用向氧化催化剂添加的添加剂，抑制添加剂消耗量的增大。尤其通过提高低温时的氧化性能，能够使排气净化单元高效地再生，确保排气净化性能。此外，通过使用添加剂吸附材料，能够抑制下游侧氧化催化剂中催化剂贵金属的用量，能够抑制氧化催化剂的产品成本增加。 

理想的是，上游侧氧化催化剂作为催化剂贵金属由至少包含铑的一种以上的贵金属构成，下游侧氧化催化剂作为催化剂贵金属由不包含铑的至少一种以上的贵金属构成。