本发明专利技术提供内燃机的排气净化装置。在内燃机中，在内燃机排气通路内从上游侧依次配置有烃供给阀(16)、氧化催化剂(13)和排气净化催化剂(14)。在排气净化催化剂(14)上担载有铂Pt(53)和铑Rh(54)，并且形成有碱性层(55)。将流入排气净化催化剂(14)的废气的空燃比维持为稀并且从烃供给阀(16)间歇地供给烃，此时，对烃的供给进行控制，以使得在碱性层(55)上持续存在还原性中间体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的排气净化装置。
技术介绍
公知有一种内燃机，该内燃机在内燃机排气通路内配置有NOx吸留催化剂，所述NOx吸留催化剂在流入的废气的空燃比稀时，吸留废气中包含的NOx，如果流入的废气的空燃比变为浓，则放出所吸留的NOx，在NOx吸留催化剂上游的内燃机排气通路内配置具有吸附功能的氧化催化剂，当应从NOx吸留催化剂放出NOx时，向氧化催化剂上游的内燃机排气通路内供给烃而使流入NOx吸留催化剂的废气的空燃比变为浓(例如参照专利文献I)。在该内燃机中，当应从NOx吸留催化剂放出NOx时供给的烃在氧化催化剂中被制成气体状的烃，气体状的烃被送入NOx吸留催化剂。结果，从NOx吸留催化剂放出来的NOx被 良好地还原。专利文献I :日本特许第3969450号
技术实现思路
但是，存在当NOx吸留催化剂变为高温时NOx净化率降低这样的问题。本专利技术的目的在于提供一种内燃机的排气净化装置，即使排气净化催化剂的温度变为高温也能够得到高NOx净化率。根据本专利技术，提供一种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用于使从烃供给阀喷射且被部分氧化的烃与废气中所含的NOx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有碱性的废气流通表面部分；排气净化催化剂具有当将流入排气净化催化剂的废气的空燃比维持为稀并且从烃供给阀以预先确定的供给间隔喷射烃时还原废气中所含的NOx的性质，并且具有当使烃的供给间隔比预先确定的供给间隔长时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质；所述内燃机的排气净化装置在内燃机运转时将流入排气净化催化剂的废气的空燃比维持为稀并且从烃供给阀以预先确定的供给间隔喷射烃，由此，在排气净化催化剂中还原废气中所含的N0X。即使排气净化催化剂的温度变为高温也能够得到高NOx净化率。附图说明图I是压燃式内燃机的整体图。图2是图示性示出催化剂载体的表面部分的图。图3是用于说明氧化催化剂的氧化反应的图。图4是示出向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。图5是示出NOx净化率的图。图6是用于说明排气净化催化剂的氧化还原反应的图。图7是用于说明排气净化催化剂的氧化还原反应的图。图8是示出向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。图9是示出NOx净化率的图。图10是示出每单位时间的烃喷射量的图。图11是示出向排气净化催化剂流入的废气的空燃比等的变化的流程图。图12是用于进行烃的喷射控制的流程图。图13是用于净化NOx的其他催化剂的局部放大剖视图。具体实施方式 图I中示出压燃式内燃机的整体图。参照图I, I表不内燃机主体、2表不各气缸的燃烧室、3表不用于向各燃烧室2内分别喷射燃料的电子控制式燃料喷射阀、4表示进气岐管、5表示排气岐管。进气岐管4经由进气导管6连结于排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口，压缩机7a的入口经由吸入空气量检测器8连结于滤清器9上。在进气导管6内配置有利用步进电动机驱动的节流阀10，进而在进气导管6周围配置有用于冷却在进气导管6内流动的吸入空气的冷却装置11。在图I中所示的实施例中，内燃机冷却水被导入到冷却装置11内，利用内燃机冷却水冷却吸入空气。另一方面，排气岐管5连结于排气涡轮增压器7的排气涡轮机7b的入口，排气涡轮机7b的出口经由排气管12连结于能够对烃HC进行部分氧化的烃部分氧化用催化剂13的入口。在图I所示的实施例中，该烃部分氧化用催化剂13包含氧化催化剂。烃部分氧化用催化剂、即氧化催化剂13的出口与排气净化催化剂14的入口连结，排气净化催化剂14的出口与用于捕集废气中所含的微粒的微粒过滤器15连结。在氧化催化剂13上游的排气管12内配置有烃供给阀16，该烃供给阀16用于供给用作压燃式内燃机的燃料的包含轻油或/和其他燃料的烃。在图I所示的实施例中，作为从烃供给阀16的烃使用轻油。另外，本专利技术也能够应用于以稀空燃比进行燃烧的火花点火式内燃机。在该情况下，从烃供给阀16供给用作火花点火式内燃机的燃料的包含汽油或/和其他燃料的烃。另一方面，排气歧管5和进气歧管4经由废气再循环(以下称为EGR)通路17互相连结，在EGR通路17内配置有电子控制式EGR控制阀18。另外，在EGR通路17周围配置有用于冷却在EGR通路17内流动的EGR气体的冷却装置19。在图I所示的实施例中，将内燃机冷却水导入到冷却装置19内，利用内燃机冷却水冷却EGR气体。另一方面，各燃料喷射阀3经由燃料供给管20连结于共轨21，该共轨21经由电子控制式的喷出量可变的燃料泵22与燃料罐23连结。贮存在燃料罐23内的燃料由燃料泵22供给至共轨21内，供给至共轨21内的燃料经由各燃料供给管20供给至燃料喷射阀3。电子控制单元30包含数字计算机，具备通过双向性总线31互相连结的ROM(只读存储器)32、RAM(随机读写存储器)33、CPU(微处理器)34、输入端口 35及输出端口 36。在氧化催化剂13安装有用于检测氧化催化剂13的温度的温度传感器24，在微粒过滤器15安装有用于检测微粒过滤器15的前后压差的压差传感器25。这些温度传感器24、压差传感器25以及吸入空气量检测器8的输出信号分别经由对应的AD转换器37输入到输入端口 35。另外，在加速踏板40上连接有产生与加速踏板40的踩踏量L成比例的输出电压的负载传感器41，负载传感器41的输出电压经由对应的AD转换器37输入到输入端口 35。进而，在输入端口 35连接有在曲轴每旋转例如15°时产生输出脉冲的曲轴转角传感器42。另一方面，输出端口 36经由对应的驱动电路38与燃料喷射阀3、节流阀10的驱动用步进电动机、烃供给阀16、EGR控制阀18及燃料泵22连接。图2 (A)图示性示出担载于氧化催化剂13的基体上的催化剂载体的表面部分。如图2(A)所示，在例如由氧化铝形成的催化剂载体50上担载有由钼Pt这样的贵金属、或者银Ag、铜Cu这样的过渡金属形成的催化剂51。另一方面，图2(B)图示性示出担载于排气净化催化剂14的基体上的催化剂载体的表面部分。在该排气净化催化剂14中，如图2(B)所示，在例如由氧化铝形成的催化剂载体52上担载有贵金属催化剂53、54，进而，在该催化剂载体52上形成有碱性层55，该碱性层55包含选自钾K、钠Na、铯Cs这样的碱金属；钡Ba、|丐Ca这样的碱土类金属；镧系兀素 这样的稀土类以及银Ag、铜Cu、铁Fe、铱Ir这样的可向NOx供给电子的金属中的至少一个。由于废气沿着催化剂载体52上流动，所以可以说贵金属催化剂53、54被担载在排气净化催化剂14的废气流通表面上。此外，由于碱性层55的表面呈碱性，所以碱性层55的表面被称作碱性的废气流通表面部分56。在图2 (B)中，贵金属催化剂53由钼Pt形成，贵金属催化剂54由铑Rh形成。即，担载于催化剂载体52的贵金属催化剂53、54由钼Pt以及铑Rh构成。另外，在排气净化催化剂14的催化剂载体52上，能够在担载钼Pt以及铑Rh的基础上进一步担载钯Pd，或者能够代替铑Rh而担载钯Pd。即，担载于催化剂载体52的贵金属催化剂53、54由铑Rh和钯Pd中的至少一者以及钼Pt构成。如果从烃供给阀16本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种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用于使从烃供给阀喷射且被部分氧化的烃与废气中所含的NOx反应的排气净化催化齐IJ，在该排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化剂，并且在该贵金属催化剂周围形成有碱性的废气流通表面部分；该排气净化催化剂具有当将流入排气净化催化剂的废气的空燃比维持为稀且从烃供给阀以预先确定的供给间隔喷射烃时还原废气中所含的NOx的性质，并且具有当使烃的供给间隔比该预先确定的供给间隔长时废气中所含的NOx的吸留量增大的性质；所述内燃机的排气净化装置在内燃机运转时将流入排气净化催化剂的废气的空燃比维持为稀并且从烃供给阀以所述预先确定的供给间隔喷射烃，由此，在排气净化催化剂中还原废气中所含的NOx。2.根据权利要求I所述的内燃机的排气净化装置，其中， 在烃供给阀下游的内燃机排气通路内，配置所述排气净化催化剂和能够将从烃供给阀喷射的烃部分氧化的烃部分氧化用催化剂，以使得在烃部分氧化用催化剂中被部分氧化的烃流入排气净化催化剂。3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中， 所述烃部分氧化用催化剂包含配置在所述排气净化催化剂上游的内燃机排气通路内的氧化催化剂。4.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中， 在包含所述排气净化催化剂的下部涂层上形成有包含所述烃部分氧化用催化剂的上部涂层。5.根据权利要求I或2所述的内燃机的排气净化装置，其中， 废气中所含的NOx与被部分氧化的烃利用所述贵金属催化剂发生反应而生成包...
【专利技术属性】
技术研发人员：美才治悠树，吉田耕平，井上三树男，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：
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