[发明专利]火花点火式内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种火花点火式内燃机的排气净化装置。

背景技术

已知一种如下的内燃机，即，在内燃机排气通道内配置三元催化剂，并且在三元催化剂下游的内燃机排气通道内配置在所流入的废气的空燃比过稀时对废气中的NO_X进行吸留并在所流入的废气的空燃比被设为过浓时将所吸留的NO_X释放的NO_X吸留催化剂，并且根据内燃机的运转状态而将内燃机的运转模式切换为，在过稀空燃比的条件下实施燃烧的过稀空燃比运转模式和在理论空燃比的条件下实施燃烧的理论空燃比运转模式中的任意一种(例如参照专利文献1)。

在这种内燃机中，与在理论空燃比的条件下实施燃烧的情况相比，在过稀空燃比的条件下实施燃烧的情况下的燃料消耗量较少，因此，在这种内燃机中，通常在尽可能较宽的运转区域中在过稀空燃比的条件下实施燃烧。然而，如果在内燃机负载增高时在过稀空燃比的条件下实施燃烧，则NO_X吸留催化剂的温度将升高，其结果为，因NO_X吸留催化剂的NO_X吸留能力下降而会使NO_X净化率下降。因此，在这种内燃机中，为了不使NO_X净化率下降，于内燃机负载升高时，将运转模式从过稀空燃比运转模式切换为理论空燃比运转模式。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-38890号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，如果以这种方式，在内燃机负载升高时在理论空燃比的条件下实施燃烧，则会发生被负载于三元催化剂上的贵金属催化剂中毒，其结果会产生NO_X净化率下降这样的问题。

用于解决课题的方法

根据本发明，为了解决上述问题，提供一种火花点火式内燃机的排气净化装置，所述火花点火式内燃机的排气净化装置在内燃机排气通道内配置具有储氧功能的三元催化剂，并将燃烧室内的空燃比反馈控制为理论空燃比且在三元催化剂中对废气中所含有的HC、CO以及NO_X同时进行净化，以使三元催化剂的储氧量成为零与最大储氧量之间的值，其中，在成为了燃烧室内的空燃比被反馈控制为理论空燃比时被负载于三元催化剂上的贵金属催化剂的中毒量逐渐增大的内燃机运转状态时、或者贵金属催化剂的中毒量增大而超过了预先规定的容许量时，将燃烧室内的空燃比的过稀的程度与空燃比被反馈控制为理论空燃比时相比而增大以使三元催化剂的储氧量增大至最大储氧量，并且三元催化剂的储氧量到达了最大储氧量之后仍使燃烧室内的空燃比维持在过稀而在此后返回至过浓，燃烧室内的空燃比过浓时的贵金属催化剂的中毒量越大，则将此时燃烧室内的空燃比被维持于过稀的时间设定得越长。

发明效果

在火花点火式内燃机中，即使内燃机负载升高，也能够确保较高的NO_X净化率。

附图说明

图1为内燃机的整体图。

图2为以图解的方式表示三元催化剂的基体的表面部分的图。

图3A及图3B为以图解的方式表示排气净化催化剂的催化剂载体的表面部分等的图。

图4A、图4B及图4C为用于对三元催化剂中的净化作用进行说明的图。

图5A、图5B及图5C为用于对三元催化剂中的中毒作用进行说明的图。

图6A、图6B、图6C及图6D为表示三元催化剂中的中毒量以及燃烧室内的空燃比被维持于过稀的时间的图。

图7A、图7B、图7C及图7D为表示三元催化剂中的中毒量以及将燃烧室内的空燃比设定为过浓的时间的图。

图8A、图8B及图8C为表示燃料喷射时间等的图。

图9A及图9B为用于实施内燃机的运转控制的流程图。

图10A及图10B为对排气净化催化剂中的吸附反应等进行说明的图。

图11A及图11B为对排气净化催化剂中的氧化还原反应进行说明的图。

图12为表示NO_X释放控制的图。

图13为表示排出NO_X量NOXA的映射表的图。

图14为表示NO_X净化率的图。

图15表示从空燃比的过稀向过浓的切换周期ΔTL与NO_X净化率之间的关系的图。