内燃机中，在内燃机排气通路内配置有烃供给阀(15)和排气净化催化剂(13)。在内燃机运转时，控制来自烃供给阀(15)的烃的喷射量，使得流入排气净化催化剂(13)的烃浓度变化的振幅成为预先设定的范围内的振幅，并且控制来自烃供给阀(15)的烃的喷射周期，使得流入排气净化催化剂(13)的烃浓度以预先设定的范围内的周期振动，由此使废气中所含的NOx和排气净化催化剂(13)所吸留的NOx还原。
【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，该NOx吸留催化剂在流入的废气的空燃比为稀时吸留废气中含有的NOx，在流入的废气的空燃比为浓时放出所吸留的NOx，在NOxK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，在需要从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为浓(参照例如专利文献I)。在该内燃机中，需要从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态的烃，气态的烃被送入NOx吸留催化剂中。其结果是，从NOx吸留催化剂放出的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，NOx吸留催化剂存在变为高温时NOx净化率降低的问题。本专利技术的目的是提供即使排气净化催化剂的温度为高温时也能够得到高NOx净化率的内燃机的排气净化装置。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废气中所含的NOx与经重整的烃反应的排气净化催化剂，排气净化催化剂的废气流通表面上担载有贵金属催化齐U，且在贵金属催化剂的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使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先设定的范围内的振幅以及预先设定的范围内的周期振动时将废气中所含的NOx还原的性质，并且具有当使烃浓度的振动周期比预先设定的范围长时废气中所含的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排气净化催化剂中吸留有NOx的情况下，控制来自烃供给阀的烃的喷射量以使流入排气净化催化剂的烃的浓度变化的振幅成为预先设定的范围内的振幅，并且，控制来自烃供给阀的烃的喷射周期以使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先设定的范围内的周期振动，从而还原废气中所含的NOx和排气净化催化剂中吸留的N0X。即便是排气净化催化剂的温度为高温，也能够得到高的NOx净化率。附图说明图I是压燃式内燃机的整体图。图2是图不性地表不催化剂载体的表面部分的图。图3是用于说明排气净化催化剂中的氧化反应的图。图4是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。图5是表示NOx净化率的图。图6A和图6B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图7A和图7B是用于说明排气净化催化剂中的氧化还原反应的图。图8是图示性地表示向排气净化催化 剂流入的废气的空燃比的变化的图。图9是表示NOx净化率的图。图10是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的时间图。图11是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的时间图。图12是表示排气净化催化剂的氧化力与要求最小空燃比X的关系的图。图13是表示能够得到相同的NOx净化率的、废气中的氧浓度与烃浓度的振幅Λ H的关系的图。图14是表示烃浓度的振幅ΛΗ与NOx净化率的关系的图。图15是表示烃浓度的振动周期Λ T与NOx净化率的关系的图。图16是图示性地表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化等的图。图17是表示排出NOx量NOXA的映射的图。图18是表示燃料喷射时期的图。图19是表示烃供给量WR的映射的图。图20是表示来自烃供给阀的烃的喷射模式和向排气净化催化剂流入的废气中的烃浓度变化等的图。图21是表示来自烃供给阀的烃的喷射模式和向排气净化催化剂流入的废气中的烃浓度变化的图。图22是表示来自烃供给阀的烃的喷射模式和向排气净化催化剂流入的废气中的烃浓度变化的图。图23Α至图23C是表示烃的喷射时间等的图。图24是表示来自烃供给阀的烃的喷射模式和向排气净化催化剂流入的废气中的烃浓度变化的图。图25Α至25Β是用于说明吸留NOx的举动的图。图26是表示NOx放出温度TCl和边界温度TC2的图。图27是表示来自烃供给阀的烃的喷射模式和向排气净化催化剂流入的废气中的烃浓度变化的图。图28是表示烃的喷射时间和喷射周期的关系的图。图29是表示向排气净化催化剂流入的废气的空燃比的变化的图。图30是表示用于进行NOx净化控制的流程图。具体实施例方式图I表示压燃式内燃机的整体图。参照图I, I表不内燃机本体,2表不各汽缸的燃烧室,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泵，4表示进气歧管，5表示排气歧管。进气歧管4介由进气导管6与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连结，压缩机7a的入口介由吸入空气量检测器8而与空气滤清器9连结。进气导管6内配置有由步进马达驱动的节气门10，进而进气导管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。图I所示的实施例中，内燃机冷却水被导入冷却装置11内，利用内燃机冷却水冷却吸入空气。另一方面，排气歧管5连结于排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口。排气涡轮7b的出口介由排气管12连结于排气净化催化剂13的入口，排气净化催化剂13的出口与用于捕集废气中所含的颗粒的颗粒过滤器14连结。排气净化催化剂13上游的排气管12内配置有烃供给阀15，该烃供给阀15用于供给用作 压燃式内燃机的燃料的包含轻油或其它燃料的烃。在图I所示的实施例中，使用轻油作为由烃供给阀15供给的烃。应予说明，本专利技术还可以适用于以稀空燃比进行燃烧的火花点火式内燃机。此时，从烃供给阀15供给用作火花点火式内燃机的燃料的由汽油及其它燃料构成的烃。另一方面，排气歧管5和进气歧管4介由废气再循环(以下称为EGR)通路16而互相连结，EGR通路16内配置有电子控制式EGR控制阀17。另外，EGR通路16周围配置有用于冷却在EGR通路16内流动的EGR气体的冷却装置18。图I所示的实施例中，内燃机冷却水被导入冷却装置18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介由燃料供给阀19与共轨20连结，该共轨20介由电子控制式的喷出量可变的燃料泵21与燃料罐22连结。燃料罐22内贮存的燃料通过燃料泵21而供给到共轨20内，供给到共轨20内的燃料介由各燃料供给管19而供给到燃料喷射阀3。电子控制单元30包含数字计算机，具备利用双向性总线31而互相连接的ROM(只读存储器)32、RAM (随机存取存储器)33、CPU (微处理机)34、输入端口 35和输出端口 36。排气净化催化剂13的下游安装有用于检测排气净化催化剂13的温度的温度传感器23。另夕卜，颗粒过滤器14上安装有用于检测颗粒过滤器14前后的差压的差压传感器24。这些温度传感器23、差压传感器24和吸入空气量检测器8的输出信号介由各自对应的AD转换器37而输入输入端口 35。另外，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的输出电压介由对应的AD转换器37输入到输入端口 35。进而，输入端口 35上连接有曲轴转角传感器42，该曲轴角传感器在曲轴每旋转例如15°时产生输出脉冲。另一方面，输出端口 36介由对应的驱动电路38与燃料喷射阀3、节流阀10的驱动用步进马达、烃供给阀15、EGR控制阀17和燃料泵21连接。图2图示性地表示排气净化催化剂13的基体上担载的催化剂载体的表面部分。在该排气净化催化剂13中，如图本文档来自技高网...
【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，其中，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废气中所含的NOx与经重整的烃反应的排气净化催化剂，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，且在该贵金属催化剂的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使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先设定的范围内的振幅以及预先设定的范围内的周期振动时将废气中所含的NOx还原的性质，并且具有当使该烃浓度的振动周期比该预先设定的范围长时废气中所含的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排气净化催化剂中吸留有情况下，控制来自烃供给阀的烃的喷射量以使流入排气净化催化剂的烃的浓度变化的振幅成为该预先设定的范围内的振幅，并且，控制来自烃供给阀的烃的喷射周期以使流入排气净化催化剂的烃的浓度以预先设定的范围内的周期振动，从而还原废气中所含的NOx和排气净化催化剂中吸留的N0X。2.根据权利要求I所述的内燃机的排气净化装置，其中，在所述排气净化催化剂内，废气中所含的NOx和排气净化催化剂所吸留的NOx与经重整的烃反应而生成含有氮和烃的还原性中间体，所述烃的喷射周期是持续生成还原性中间体所需的周期。3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其中，所述烃的喷射周期为O.3秒至5秒之间。4.根据权利要求I所述的内燃机的排气净化装置，其中，根据内燃机的运转状态选择性地使用第一 NOx净化方法、第二 NOx净化方法、第三NOx净化方法，所述第一 NOx净化方法在内燃机运转时，通过使流入排气净化催化剂的烃的浓度以该预先设定的范围内的振幅以及预先设定的范围内的周期振动，从而还原废气中所含的NOx，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：井上三树男，吉田耕平，美才治悠树，梅本寿丈，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：
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