[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置。

背景技术

柴油发动机、汽油发动机等内燃机的排气中例如含有一氧化碳（CO）、作为未燃燃料的烃（HC）、氮氧化物（NOx）或者颗粒状物质（PM：Particulate Matter）等成分。作为净化NOx的装置，公知有通过向排气净化催化剂供给还原剂来连续还原排气中含有的NOx的还原催化剂；或者在废气的空燃比为稀空燃比时吸留NOx，通过使废气的空燃比为浓空燃比而释放出吸留的NOx并且进行还原的NOx吸留催化剂。

另外，在日本特开平9-220440号公报中，公开了一种使废气中的NOx与烃反应而生成含氮烃化合物，接下来使含氮烃化合物与催化剂接触来进行还原的废气净化方法。在该公报中，公开了通过将NOx变换成含氮烃化合物后在催化剂上反应，使得NOx的净化率显著提高。

专利文献1:日本特开平9-220440号公报

在利用NOx吸留催化剂对NOx进行净化的情况下，存在NOx吸留催化剂的温度因流入NOx吸留催化剂的废气的温度上升等而上升的情况。可是，如果NOx吸留催化剂为规定的高温度以上，则存在NOx的净化率变小这一问题。

另一方面，在内燃机的排气净化装置中，存在需要使规定的催化剂、过滤器的湿度上升的情况。例如，有时排气净化装置中包含用于除去颗粒状物质的颗粒过滤器。颗粒过滤器如果持续运转则颗粒状物质将蓄积。为了将蓄积于颗粒过滤器的颗粒状物质除去，使颗粒过滤器上升到规定的温度以上。然后，通过对颗粒过滤器供给空气过剩的废气，可使颗粒状物质氧化而将其除去。

NOx吸留催化剂等排气净化催化剂具有氧化烃的氧化功能。通过对这样的具有氧化功能的催化剂供给烃，可使排气净化催化剂的温度上升。或者，可使从排气净化催化剂流出的废气的温度上升。其结果，能够使在排气净化催化剂的下游配置的颗粒过滤器等的温度上升。

然而，优选在向具有氧化功能的排气净化催化剂供给烃的情况下，抑制烃从排气净化催化剂的流出。当在排气净化催化剂的下游配置有具有氧化功能的其他催化剂时，有时烃在其他催化剂中氧化，使得其他催化剂温度过高。例如，当在排气净化催化剂的下游配置有含有氧化催化剂的颗粒过滤器时，存在从排气净化催化剂流出的烃流入到颗粒过滤器，使得颗粒过滤器超过允许温度之虞。或者，存在从排气净化催化剂流出的烃从颗粒过滤器中通过而产生白烟之虞。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具备对NOx进行净化的排气净化催化剂，在高温下也能以高净化率净化NOx，并且抑制烃从对NOx进行净化的排气净化催化剂流出的内燃机的排气净化装置。

本发明的内燃机的排气净化装置在内燃机排气通路内配置用于供给烃的烃供给阀，在烃供给阀下游的内燃机排气通路内配置有用于使废气中含有的NOx与重整后的烃发生反应的排气净化催化剂。在排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂并且在贵金属催化剂周围形成碱性的废气流通表面部分。排气净化催化剂具有若使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动则对废气中含有的NOx进行还原的性质，并且具有若使烃浓度的振动周期比预先决定的范围长则废气中含有的NOx的吸留量增大的性质。所述内燃机的排气净化装置被形成为在内燃机运转时进行第1运转控制和第2运转控制，其中，第1运转控制是按照流入排气净化催化剂的烃的浓度变化的振幅成为预先决定的范围内的振幅的方式来控制来自烃供给阀的烃的供给量，并且按照流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先决定的范围内的周期振动的方式来控制来自烃供给阀的烃的供给间隔的控制，第2运转控制是使预先决定的时间中的来自烃供给阀的烃的供给量比第1运转控制的烃的供给量多的控制。排气净化装置具备能够变更烃供给阀的烃的喷射图案的喷射图案变更装置。喷射图案变更装置被形成为能够变更烃供给阀的喷射压力。第1运转控制包括内燃机转速越增大则越使烃供给阀的喷射压力上升的控制。在第1运转控制中，基于根据内燃机的运转状态而设定的喷射压力从烃供给阀供给烃，在第2运转控制中，以比第1运转控制中的烃的喷射压力小的喷射压力从烃供给阀供给烃。

在上述发明中，喷射图案变更装置被形成为能够变更从烃供给阀喷射烃的喷射时间以及烃的供给间隔，在第2运转控制中，使从烃供给阀喷射烃的喷射时间比第1运转控制的喷射时间长，并使烃的供给间隔比第1运转控制的烃的供给间隔短。