[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

众所周知有如下内燃机：在内燃机排气通路内配置三元催化剂，并且在三元催化剂下游的内燃机排气通路内配置NO_X吸藏催化剂，该NO_X吸藏催化剂在流入的排气的空燃比为稀时吸藏排气中的NO_X，在流入的排气的空燃比成为浓时释放所吸藏的NO_X，根据内燃机的运转状态将内燃机的运转模式切换为在稀空燃比的条件下进行燃烧的稀空燃比运转模式和在理论空燃比的条件下进行燃烧的理论空燃比运转模式的任意一方(例如参照专利文献1)。

在这样的内燃机中，与在理论空燃比的条件下进行燃烧的情况相比，在稀空燃比的条件下进行燃烧的情况下燃料消耗量少，因此在这样的内燃机中，通常在尽量宽的运转区域在稀空燃比的条件下进行燃烧。但是，若在内燃机负荷变高时在稀空燃比的条件下进行燃烧，则NO_X吸藏催化剂的温度变高，其结果，NO_X吸藏催化剂的NO_X吸藏能力降低，因此NO_X净化率将会降低。因此，在这样的内燃机中，在内燃机负荷变高时将运转模式从稀空燃比运转模式切换到理论空燃比运转模式，使得NO_X净化率不降低。

在先技术文献

专利文献1:日本特开2008-38890号公报

发明内容

然而，当这样地将运转模式切换为理论空燃比运转模式而在理论空燃比的条件下进行燃烧时，存在燃料消耗量增大的问题。

本发明的目的在于，提供能够确保高的NO_X净化率、并且减少燃料消耗量的内燃机的排气净化装置。

根据本发明，提供一种内燃机的排气净化装置，其在内燃机排气通路内配置有三元催化剂和NO_X吸藏催化剂，所述NO_X吸藏催化剂在流入的排气的空燃比为稀时吸藏排气中的NO_X，在流入的排气的空燃比为浓时释放所吸藏的NO_X，内燃机的运转区域包含：内燃机低负荷运转侧的预先确定的内燃机低负荷运转区域、内燃机高负荷运转侧的预先确定的内燃机高负荷运转区域、和位于内燃机低负荷运转区域和内燃机高负荷运转区域之间的预先确定的内燃机中负荷运转区域，在预先确定的内燃机低负荷运转区域，在燃烧室内在基本空燃比为稀的条件下进行燃烧，并且，在应该从NO_X吸藏催化剂释放NO_X时，使燃烧室内的空燃比成为浓，在预先确定的内燃机高负荷运转区域，将燃烧室内的空燃比反馈控制为理论空燃比，在预先确定的内燃机中负荷运转区域，在比内燃机低负荷运转区域中的基本空燃比小的基本空燃比的条件下进行燃烧室内的燃烧，并且，以比内燃机低负荷运转区域中的用于释放NO_X的空燃比的浓周期短的周期使燃烧室内的空燃比成为浓。

通过设置能够净化NO_X、并且在稀空燃比的条件下进行燃烧的内燃机中负荷运转区域，能够确保高的NO_X净化率，并且减少燃料消耗量。

附图说明

图1是内燃机的总体图。

图2是图解性地表示三元催化剂的基体的表面部分的图。

图3A以及图3B是图解性地表示NO_X吸藏催化剂的催化剂载体的表面部分等的图。

图4A以及图4B是用于说明NO_X吸藏催化剂中的氧化还原反应的图。

图5是表示NO_X释放控制的图。

图6是表示排出NO_X量NOXA的映射(map)的图。

图7是表示NO_X净化率的图。

图8A以及图8B是用于说明NO_X吸藏催化剂中的氧化还原反应的图。

图9A以及图9B是用于说明NO_X吸收能力以及NO吸附能力的图。

图10A以及图10B是用于说明NO_X吸收能力以及NO吸附能力的图。

图11A、图11B以及图11C是表示从内燃机排出的排气的空燃比的变化的时间图。

图12是表示向三元催化剂以及NO_X吸藏催化剂流入的排气的空燃比的变化的时间图。

图13是表示NO_X净化率的图。