[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

在具备SCR催化剂、还原剂添加阀、氧化催化剂及燃料添加阀的内燃机的排气净化装置中，使SCR催化剂的NO_X净化率尽量大。内燃机的排气净化装置具备：SCR催化剂，配置于内燃机的排气通路；还原剂添加阀，配置于比SCR催化剂靠上游的排气通路；氧化催化剂，配置于比还原剂添加阀靠上游的排气通路；燃料添加阀，配置于比氧化催化剂靠上游的排气通路；及控制单元，在SCR催化剂的温度比规定阈值高的状态下从还原剂添加阀向排气中添加还原剂的情况下，从燃料添加阀向排气中添加燃料，其中，控制单元以在SCR催化剂的劣化程度小的情况下，与该劣化程度大的情况相比从燃料添加阀添加的燃料量变少的方式控制燃料添加阀。

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化装置，尤其涉及具备选择还原型催化剂(SCR(Selective Catalytic Reduction)催化剂)的排气净化装置。

背景技术

作为进行稀薄燃烧运转的内燃机的排气净化装置，已知有具备配置于排气通路的SCR催化剂和对向该SCR催化剂流入的排气添加NH₃或NH₃的前驱体等还原剂的还原剂添加阀的排气净化装置。在这样的内燃机的排气净化装置中，在内燃机正在进行稀薄燃烧运转时(即，在从内燃机排出的排气的氛围空燃比是比理论空燃比稀的稀空燃比时)，通过从还原剂添加阀适当添加还原剂，从而SCR催化剂能够利用来源于还原剂的NH₃而使排气中的NO_X还原成N₂、H₂O。但是，若SCR催化剂的温度超过比活性温度高的规定阈值，则在SCR催化剂中NH₃容易与排气中的O₂反应，由此可能产生来源于NH₃的NO_X。对于这样的问题，提出了一种如下的技术：设置配置于比SCR催化剂靠上游处的氧化催化剂和配置于比氧化催化剂靠上游处的燃料添加阀，在SCR催化剂的温度比规定阈值高的状态下从还原剂添加阀添加还原剂的情况下，通过从燃料添加阀添加燃料来使向SCR催化剂流入的排气的O₂浓度下降(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-101968号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在此，SCR催化剂中的NO_X还原作用通过担载于该SCR催化剂的催化剂载体的过渡金属离子(例如，铜(Cu)离子、铁(Fe)离子)的作用表现。详细而言，上述过渡金属离子会吸附来源于还原剂的NH₃。若吸附了NH₃的过渡金属离子的离子价数是NO_X还原所需的价数(以下，有时将这样的状态记为“基准状态”)，则该过渡金属离子通过使NH₃与排气中的NO_X反应而使排气中的NO_X还原成N₂。此时，过渡金属离子的离子价数会变得比NO_X还原所需的价数少，因此该过渡金属离子的NO_X还原能力下降(以下，有时将这样的状态记为“下降状态”)。但是，在下降状态的过渡金属离子上，在NH₃与NO_X的反应时会吸附H⁺。当吸附于下降状态的过渡金属离子的H⁺与排气中的O₂、NO₂反应时，该过渡金属离子被再次氧化，该过渡金属离子的离子价数恢复为NO_X还原所需的离子价数(以下，有时记为“价数恢复”)。