内燃机的排气净化装置具备使排气中所含的NOX与经重整的烃反应的排气净化催化剂。排气净化催化剂担载有贵金属催化剂的同时形成有碱性的排气流通表面部分。排气净化催化剂具有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和预先设定的范围内的周期振动时还原NOX的性质。推定将排气中的NOX保持在排气净化催化剂的碱性的排气流通表面部分上的保持能力，保持能力小于预先设定的保持能力的判定值时，使流入排气净化催化剂的烃的浓度上升。
【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。日本特开2010-48134号公报中，公开了一种排气净化装置，其中，将多个NOx吸留催化剂配置在排气通路内，并设有向各个NOx吸留催化剂供给燃料的燃料供给机构。并公开了应该将吸留在NOx吸留催化剂的NOx释放而进行还原时，从燃料供给机构向各自对应的NOx吸留催化剂供给燃料。另外，在该公报公开了设定来自多个燃料供给机构的燃料供给量，使得来自燃料供给机构的燃料供给量的合计值与目标值大致一致。进而公开了基于设定的燃料供给量与NOx吸留催化剂的温度而分别算出NOx吸留催化剂的NOx净化率，分别设定来自燃料供给机构的燃料供给量，使得这些NOx净化率的合计值大于允许值。专利文献1:日本特开2010-48134号公报
技术实现思路
如上述公报所述，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NOxK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。吸收在NOx吸收剂内部的NOx通过使排气的空燃比为理论空燃比或浓而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。本专利技术的目的是提供具备净化NOx的排气净化催化剂，即使排气净化催化剂变为高温也能够得到高NOx净化率的内燃机的排气净化装置。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用于使排气中所含的NOx与经重整的烃反应的排气净化催化剂，在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在进行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时，推定将排气中的NOx保持在排气净化催化剂的碱性的排气流通表面部分上的保持能力，当保持能力小于预先设定的保持能力的判定值时，使流入排气净化催化剂的烃的浓度上升。在上述专利技术中，推定可保持速度，可以基于可保持速度来推定保持能力，所述可保持速度为能够将排气中的NOx保持在排气净化催化剂的碱性的排气流通表面部分上的最大速度。在上述专利技术中，优选推定保持在碱性的排气流通表面部分上的NOx保持量，基于推定的NOx保持量来推定可保持速度。在上述专利技术中，检测内燃机的运转状态，可以基于内燃机的运转状态来修正可保持速度。在上述专利技术中，保持能力包含排气净化催化剂的NOx的净化率，推定流入排气净化催化剂的每单位时间的NOx量，基于流入排气净化催化剂的每单位时间的NOx量与预先设定的NOx的净化率的判定值来设定要求保持速度，当可保持速度小于要求保持速度时，可以判断为所述保持能力小于预先设定的保持能力的判定值。在上述专利技术中，推定保持在碱性的排气流通表面部分上的NOx保持量，当推定的NOx保持量超过预先设定的NOx保持量的判定值时，可以判断为保持能力小于保持能力的判定值。在上述专利技术中，推定保持在碱性的排气流通表面部分上的NOx保持量，基于推定的NOx保持量，可以设定流入排气净化催化剂的烃浓度的振幅。在上述专利技术中，检测内燃机的运转状态，可以基于内燃机的运转状态来修正流入排气净化催化剂的烃浓度的振幅。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，烃浓度的振动周期可以为0.3秒以上且5秒以内。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，可以提供即使排气净化催化剂变为高温也可以得到高NOx净化率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是实施方式中的第一 NOx净化方法的运转控制的流程图。图21是说明排气净化催化剂的活性NOx保持量与NOx的可保持速度的关系的曲线图。图22是说明排气净化催化剂的空间速度与用于算出NOx的可保持速度的修正系数的关系的曲线图。图23是说明排气净化催化剂的催化剂温度与用于算出NOx的可保持速度的修正系数的关系的曲线图。图24是推定排气净化催化剂的活性NOx保持量的流程图。图25是说明活性NOx保持量与烃供给量的关系的曲线图。图26是说明流入排气净化催化剂的排气的氧浓度与用于算出烃供给量的修正系数的关系的曲线图。图27是说明排气净化催化剂中的排气的空间速度与用于算出烃供给量的修正系数的关系的曲线图。图28是说明实施方式中的运转例的时间图。图29是实施方式中的第一 NOx净化方法的另一运转控制的流程图。图30是推定本文档来自技高网...
【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在进行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时，推定将排气中的NOx保持在排气净化催化剂的碱性的排气流通表面部分上的保持能力，当该保持能力小于预先设定的保持能力的判定值时，使流入排气净化催化剂的烃的浓度上升。2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，推定可保持速度，基于可保持速度来推定所述保持能力，所述可保持速度为能够将排气中的NOx保持在排气净化催化剂的碱性的排气流通表面部分上的最大速度。3.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，推定保持在碱性的排气流通表面部分上的N Ox保持量，基于推定的NOx保持量来推定可保持速度。4.根据权利要求3所述 的内燃机的排气净化装置，其特征在于，检测内燃机的运转状态，基于内燃机的运转状态来修正可保持速度。5.根据权利要求2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，所述保持能力包含排气净化催化剂的NOx的净化率， 推定流入排气净化催化剂的...
【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：
国别省市：
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