[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

公知有一种内燃机，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，配置在流入的废气的空燃比为稀空燃比时吸留废气中的NO_X，若流入的废气的空燃比为浓空燃比则释放所吸留的NO_X的NO_X吸留催化剂，并根据内燃机的运转状态将内燃机的运转模式切换成在稀空燃比的基础上进行燃烧的稀空燃比运转模式和在理论空燃比的基础上进行燃烧的理论空燃比运转模式中的任意一方（例如参照专利文献1）。

在这样的内燃机中，在稀空燃比的基础上进行燃烧时与在理论空燃比的基础上进行燃烧时相比燃料消耗量较少，因此在这样的内燃机中，通常尽可能在较宽的运转区域中在稀空燃比的基础上进行燃烧。但是，若在内燃机负载较高时在稀空燃比的基础上进行燃烧，则NO_X吸留催化剂的温度变高，其结果，NO_X吸留催化剂的NO_X吸留能力下降，因此NO_X净化率下降。于是，在这样的内燃机中，在内燃机负载变高时将运转模式从稀空燃比运转模式切换至理论空燃比运转模式，以使得NO_X净化率不下降。

专利文献1:日本特开2008-38890号公报

但是，若这样运转模式被切换至理论空燃比运转模式从而在理论空燃比的基础上进行燃烧，则存在燃料消耗量增大的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够在确保较高的NO_X净化率的同时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，在内燃机的排气净化装置中，具备配置于内燃机排气通路内的三元催化剂；NO_X吸留催化剂，其配置于内燃机排气通路内，并且在流入的废气的空燃比为稀空燃比时吸留废气中的NO_X，在流入的废气的空燃比成为浓空燃比时释放吸留的NO_X；以及控制装置，其对流入NO_X吸留催化剂的废气的空燃比进行控制，所述控制装置对空燃比进行控制以使得内燃机的运转区域包括低负载运转区域、中负载运转区域以及高负载运转区域，其中，所述低负载运转区域是在燃烧室内基础空燃比为稀空燃比的基础上进行燃烧且在要从NO_X吸留催化剂释放NO_X时燃烧室内的空燃比成为浓空燃比的区域，所述中负载运转区域是在比内燃机低负载运转区域中的基础空燃比小的基础空燃比的基础上进行燃烧室内的燃烧，并且燃烧室内的空燃比以比内燃机低负载运转区域中的释放NO_X所用的空燃比的浓空燃比周期短的周期成为浓空燃比的区域，所述高负载运转区域是燃烧室内的空燃比被反馈控制为理论空燃比的区域，并且所述控制装置在内燃机的运转状态从内燃机低负载运转区域转移到内燃机中负载运转区域时使燃烧室内的空燃比暂时成为浓空燃比，并且使此时的空燃比变浓的程度以比在内燃机中负载运转区域中燃烧室内的空燃比成为浓空燃比时变浓的程度大的状态逐渐降低。

通过设置能够在净化NO_X的同时在稀空燃比的基础上进行燃烧的内燃机中负载运转区域，能够在确保较高的NO_X净化率的同时减少燃料消耗量。并且，通过在内燃机的运转状态从内燃机低负载运转区域转移至内燃机中负载运转区域时使燃烧室内的空燃比暂时成为浓空燃比，并使此时的空燃比变浓的程度以比在内燃机中负载运转区域中燃烧室内的空燃比成为浓空燃比时变浓的程度大的状态逐渐降低，在内燃机的运转状态从内燃机低负载运转区域转移至内燃机中负载运转区域时，能够在稀空燃比的基础上立即开始NO_X的良好的净化作用。

附图说明

图1是内燃机的整体图。

图2是对三元催化剂的基体的表面部分进行图解表示的图。

图3A以及图3B是对NO_X吸留催化剂的催化剂载持体的表面部分等进行图解表示的图。

图4A以及图4B是用于说明NO_X吸留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的映射的图。

图7是表示NO_X净化率的图。