内燃机的排气净化装置具备净化NOX的排气净化催化剂和后处理装置。排气净化催化剂具有使烃的浓度以预先设定的范围内的振幅和预先设定的范围内的周期振动时还原NOX的性质，还具有将烃氧化的功能。排气净化装置对排气净化催化剂供给烃，并进行使后处理装置升温的升温控制。排气净化催化剂具有比预先设定的NOX的净化率高的高净化率范围。在升温控制中，设定烃的总供给量，在高净化率范围中烃的供给周期短的一侧的端部的区域内设定烃的供给周期。
【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
柴油发动机、汽油发动机等内燃机的排气含有例如一氧化碳(CO)、未燃燃料(HC)、氮氧化物(NOx)或粒子状物质(PM:Particulate Matter)等成分。为了净化这些成分，内燃机安装有排气净化装置。作为除去氮氧化物的方法之一，已知在内燃机排气通路配置NOx吸留催化剂。另外，作为除去粒子状物质的方法，已知在内燃机排气通路配置颗粒过滤器。在日本特开2009-257209号公报中，公开了在排气通路具备NOx吸留催化剂和PM过滤器，在NOx吸留催化剂与PM过滤器之间的中间部配置有内燃机的排气净化系统，在该内燃机的排气净化系统中依次配置有用于向PM过滤器供给燃料的第二燃料添加阀、混合器和氧化催化剂。PM过滤器的再生时，通过从第二燃料添加阀供给的燃料在氧化催化剂中被氧化而使排气的温度上升，进而PM过滤器的温度也上升。并且，公开了对NOx吸留催化剂的NOx还原处理与对PM过滤器的PM再生处理周期性地重合时，在从第二燃料添加阀添加燃料之前，将混合器附近的排气的温度上升至从第二燃料添加阀添加的燃料在混合器中可靠地气化的温度。专利文献1:日本特开2009-257209号公报
技术实现思路
排气中所含的NOx可以通过重复进行NOx的吸留和NOx的释放以及还原的NOx吸留催化剂来进行净化。在现有技术中，通过将流入NOx吸留催化剂的排气的空燃比长时间维持在稀，可以在叫吸收剂的内部使NOx以硝酸根离子的形态吸收，可以从排气中除去N0X。通过使排气的空燃比为理论空燃比或为浓而使吸收在NOx吸收剂内部的NOx从吸收剂的内部被释放。从吸收剂的内部被释放的NOx通过排气中所含的烃等还原剂而还原成氮。通过像这样将排气的空燃比长时间维持在稀后使排气的空燃比为浓的控制来净化NOx时，存在NOx吸留催化剂变为高温时NOx净化率下降的问题。另外，捕集在颗粒过滤器中的粒子状物质可以通过使颗粒过滤器的温度上升而除去。在该颗粒过滤器的再生中，可以通过对配置在颗粒过滤器的上游侧且能够进行燃料等烃的氧化的催化剂供给燃料等烃，进行颗粒过滤器的升温。然而，设定了用于使颗粒过滤器升温的燃料的总供给量、燃料的供给间隔时，I次的燃料的供给量变多，有可能在能够氧化燃料的催化剂中产生燃料的损失。即，燃料穿过催化剂，其结果，有可能释放到大气中。本专利技术的目的是提供一种内燃机的排气净化装置，该内燃机的排气净化装置具备净化NOx的排气净化催化剂、和达到预先设定的状态时进行升温的后处理装置，即便是排气净化催化剂为高温，也可以得到高NOx净化率，进而抑制在使后处理装置升温时烃的穿过。本专利技术的内燃机的排气净化装置在内燃机排气通路内配置有排气净化催化剂，该排气净化催化剂用于使排气中所含的NOx与经重整的烃反应，在该排气净化催化剂的排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排气流通表面部分，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排气中所含的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排气中所含的NOx的吸留量增大的性质。排气净化装置具备配置在比排气净化催化剂靠下游的内燃机排气通路、在达到预先设定的状态时进行升温的后处理装置，并形成为进行升温控制，所述升温控制是利用在排气净化催化剂中产生的烃的氧化热使排气的温度上升，使后处理装置的温度上升。在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的控制中，在预先设定的期间中供给预先设定的烃的总供给量时，排气净化催化剂具有使烃的供给周期变长时NOx的净化率上升的上升范围以及比预先设定的NOx的净化率高的高净化率范围。所述内燃机的排气净化装置在升温控制中，设定后处理装置的升温所需的烃的总供给量，在高净化率范围中烃的供给周期短的一侧的端部的区域内设定烃的供给周期以及每次的烃的供给量，以设定的烃的供给周期以及每次的烃的供给量来进行烃的供给。在上述专利技术中，优选在升温控制中，以特定供给周期以及特定供给量来进行烃的供给，所述特定供给周期为高净化率范围中最短的烃的供给周期，所述特定供给量为与特定供给周期对应的每次的烃的供给量。在上述专利技术中，优选在升温控制中，以预先设定的间隔检测内燃机的运转状态，基于检测出的内燃机的运转状态设定烃的供给周期以及每次的烃的供给量，变更烃的供给周期以及每次的烃的供给量。在上述专利技术中，后处理装置可以包括颗粒过滤器，升温控制可以包括为了氧化堆积于颗粒过滤器的粒子状物质而使温度上升的控制。在上述专利技术中，在排气净化催化剂内，通过使排气中所含的NOx与经重整的烃反应而生成含有氮和烃的还原性中间体，烃浓度的振动周期可以是持续生成还原性中间体所需的周期。在上述专利技术中，贵金属催化剂可以由铑Rh和钯Pd中的至少一者以及钼Pt构成。在上述专利技术中，排气净化催化剂可以包含碱性层，该碱性层形成于排气流通表面上，且含有碱金属或碱土类金属或稀土类或能够向NOx供给电子的金属，碱性层的表面可以形成碱性的排气流通表面部分。根据本专利技术可以提供具备净化NOx的排气净化催化剂、和达到预先设定的状态时进行升温的后处理装置，即便是排气净化催化剂为高温，也可以得到高NOx净化率，进而抑制在使后处理装置升温时烃穿过的内燃机的排气净化装置。附图说明图1是实施方式中的压燃式内燃机的整体图。图2是图示性地表示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是表示在第一 NOx净化方法中流入排气净化催化剂的排气的空燃比的变化的图。图5是表示第一 NOx净化方法的NOx净化率的图。图6A和图6B是用于说明第一 NOx净化方法中利用排气净化催化剂进行的氧化还原反应的图。图7A和图7B是用于说明第二 NOx净化方法中利用排气净化催化剂进行的氧化还原反应的图。图8是表示在第二 NOx净化方法中流入排气净化催化剂的排气的空燃比的变化的图。图9是表示第二 NOx净化方法的NOx净化率的图。图10是表示在第一 NOx净化方法中流入排气净化催化剂的排气的空燃比的变化的时间图。图11是表示在第一 NOx净化方法中流入排气净化催化剂的排气的空燃比的变化的另一时间图。图12是表示在第一 NOx净化方法中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是表示在第一 NOx净化方法中能够得到相同NOx净化率的排气中的氧浓度与烃浓度的振幅Λ H的关系的图。图14是表示在第一 NOx净化方法中烃浓度的振幅ΛΗ与NOx净化率的关系的图。图15是表示在第一 NOx净化方法中烃浓度的振动周期Λ T与NOx净化率的关系的图。图16是表示在第二 NOx净化方法中流入排气净化催化剂的排气的空燃比的变化等的图。图17是表示NOx排出量NOXA的映射的图。图18是表示在第二 NOx净化方法中燃烧室中的燃料喷射时期的图。图19是表示在第二 NOx净化方法中烃供给量WR的映射的图。图20是表示在第一 NOx净化方法中来自烃供给阀的烃的喷射模式与流入排气净化催化剂的排气的烃浓度的变化等的图。图21是说明在第一 NOx净化方法中内燃机的运转状态发生了变化时的烃的喷射模式与烃浓度的变化本文档来自技高网...
【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，其特征在于，在内燃机排气通路内配置排气净化催化齐U，该排气净化催化剂用于使排气中所含的NOx与经重整的烃反应，在该排气净化催化剂的排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排气流通表面部分； 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排气中所含的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排气中所含的NOx的吸留量增大的性质； 所述内燃机的排气净化装置具备配置在比排气净化催化剂靠下游的内燃机排气通路、在达到预先设定的状态时进行升温的后处理装置，并形成为进行升温控制，所述升温控制是利用在排气净化催化剂中产生的烃的氧化热使排气的温度上升，使后处理装置的温度上升; 在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的控制中，在预先设定的期间中供给预先设定的烃的总供给量时，排气净化催化剂具有使烃的供给周期变长时NOx的净化率上升的上升范围以及比预先设定的NOx的净化率高的高净化率范围； 所述内燃机的排气净化装置在升温控制中，设定后处理装置的升温所需的烃的总供给量，在高净化率范围中烃的供给周期短的一侧的端部的区域内设定烃的供给周期以及每次的烃的供给量，以设定的烃的...
【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，
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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