[发明专利]内燃机的排气净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化系统，特别涉及具备NOx储存还原催化剂和NOx选择还原催化剂的内燃机的排气净化系统。

背景技术

以往，已知有例如日本特开2001-271679号公报所示，在内燃机的排气通路上具备NOx储存还原催化剂(以下称作NSR催化剂)的系统。NSR催化剂是具备将从内燃机排出的燃烧气体中所含的氮氧化物(NOx)储存在催化剂内部的储存功能、和对NOx和碳化氢(HC)等进行净化处理的催化剂功能的催化剂。在内燃机以稀空燃比运转时，排出含有大量NOx的废气。因而，上述NSR催化剂将该NOx储存在其内部，来抑制该NOx向催化剂下游被排出。

在此，由NSR催化剂中储存的NOx在规定时间被净化处理。更具体而言，在上述以往的系统中，执行从内燃机一时地排出未燃烧成分的燃料过量供给。由此，使该催化剂内的NOx和未燃烧成分在该催化剂内反应。

在通过开始燃料过量供给而大量未燃烧成分从内燃机排出时，被排出到NSR催化剂下游的废气在该催化剂中仍残存有应由未燃烧成分还原的NOx的期间成为理论混合比(stoichiometric amount of air)气氛。然后，在结束对储存在催化剂内的NOx的还原时，由于未燃烧成份被排出到催化剂下游，废气变化为浓混合比气氛。在上述以往的系统中，根据氧浓度和氮氧化物的浓度，来检测发现这种催化剂下游的废气向浓混合比气氛的变化，在该检测时间结束燃料过量供给。由此，能够防止过度执行燃料过量供给，因此能够抑制燃料费用升高。

专利文献1：日本特开2001-271679号公报

专利文献2：日本特开2009-114879号公报

在上述以往系统中，通过燃料过量供给对在NSR催化剂中储存的NOx进行处理。然而，在执行燃料过量供给时，有时所储存的NOx的一部分被排出到该催化剂下游。也就是，当执行燃料过量供给而将还原剂即未燃烧成分被导入到NSR催化剂内时，所储存的NOx脱离并在催化剂上游进行反应。然而，在脱离的NOx中，存在未在催化剂上游被净化而泄漏到该催化剂下游的NOx。作为抑制该NOx的泄漏的方法，可考虑扩大催化剂容量并增加反应场的方法。然而，催化剂容量的扩大导致因贵金属的增加所带来的成本的大幅度增加。因而，希望有一种不扩大催化剂容量就能够抑制因该NOx的泄漏所导致的排气排放恶化的系统。

发明内容

本发明为了解决上述问题而成，其目的是提供一种在具备NSR催化剂的内燃机内，能够抑制因该NOx的泄漏所导致的排气排放恶化的内燃机的排气净化系统。

为了实现上述目的，第一发明是一种能够稀薄燃烧运转的内燃机的排气净化系统，其特征在于，具备配置在上述内燃机的排气通路上的NOx储存还原催化剂(以下，NSR催化剂)、配置在上述NSR催化剂下游的NOx选择还原催化剂(以下，SCR)、和在稀薄燃烧运转中以规定间隔执行燃料过量供给的燃料过量供给机构，

上述燃料过量供给机构包含：

第一规则取得单元，其取得在燃料过量供给时上述NSR催化剂中所生成的NH₃的生成量和上述间隔之间的关系作为第一规则；

第二规则取得手段，其取得在燃料过量供给时泄漏到上述NSR催化剂下游的NOx漏气量和上述间隔之间的关系作为第二规则；

间隔设定单元，其根据上述第一规则和第二规则来设定上述间隔，以使上述NOx漏气量全部在上述SCR中被还原净化。

另外，第二发明在第一发明中，其特征在于，上述间隔设定单元以上述NH₃的生成量相对于上述NOx漏气量的比率大于预定比率的方式设定上述间隔。

另外，第三发明在第一或第二发明中，其特征在于，上述间隔设定单元在上述第一规则中的上述NH₃的生成量的增加比例大于预定比例的范围内设定上述间隔。

另外，第四发明在第一或第二发明中，其特征在于，上述间隔设定单元在上述第一规则中的上述NH₃的生成量大于规定量的范围内设定上述间隔。

在内燃机的稀混合比运转中，从该内燃机中排出的NOx储存在NSR催化剂(NOx储存还原催化剂)中。而且，在执行燃料过量供给时，在NSR催化剂中，所储存的NOx被净化并生成NH₃。所生成的NH₃流过排气通路并储存在配置于下游侧的NOx选择还原催化剂(SCR)中。在该SCR中，使用所储存的NH₃，对泄漏到NSR催化剂下游侧的NOx选择性地进行还原。