內燃機的排氣凈化裝置具備使排氣中所含的NOX與經重整的烴反應的排氣凈化催化劑。排氣凈化催化劑擔載有貴金屬催化劑的同時形成有堿性的排氣流通表面部分。排氣凈化催化劑具有使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先設定的范圍內的振幅和預先設定的范圍內的周期振動時還原NOX的性質。推定將排氣中的NOX保持在排氣凈化催化劑的堿性的排氣流通表面部分上的保持能力，保持能力小于預先設定的保持能力的判定值時，使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度上升。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及內燃機的排氣凈化裝置。
技術介紹
柴油發動機、汽油發動機等內燃機的排氣含有例如一氧化碳(CO)、未燃燃料(HC)、氮氧化物(NOx)或粒子狀物質(PM:Particulate Matter)等成分。為了凈化這些成分，內燃機安裝有排氣凈化裝置。作為除去氮氧化物的方法之一，已知在內燃機排氣通路配置NOx吸留催化劑。日本特開2010-48134號公報中，公開了一種排氣凈化裝置，其中，將多個NOx吸留催化劑配置在排氣通路內，并設有向各個NOx吸留催化劑供給燃料的燃料供給機構。并公開了應該將吸留在NOx吸留催化劑的NOx釋放而進行還原時，從燃料供給機構向各自對應的NOx吸留催化劑供給燃料。另外，在該公報公開了設定來自多個燃料供給機構的燃料供給量，使得來自燃料供給機構的燃料供給量的合計值與目標值大致一致。進而公開了基于設定的燃料供給量與NOx吸留催化劑的溫度而分別算出NOx吸留催化劑的NOx凈化率，分別設定來自燃料供給機構的燃料供給量，使得這些NOx凈化率的合計值大于允許值。專利文獻1:日本特開2010-48134號公報
技術實現思路
如上述公報所述，排氣中所含的NOx可以通過重復進行NOx的吸留和NOx的釋放以及還原的NOx吸留催化劑來進行凈化。在現有技術中，通過將流入NOx吸留催化劑的排氣的空燃比長時間維持在稀，可以在NOxK收劑的內部使NOx以硝酸根離子的形態吸收，可以從排氣中除去N0X。吸收在NOx吸收劑內部的NOx通過使排氣的空燃比為理論空燃比或濃而從吸收劑的內部被釋放。從吸收劑的內部被釋放的NOx通過排氣中所含的烴等還原劑而還原成氮。通過像這樣將排氣的空燃比長時間維持在稀后使排氣的空燃比為濃的控制來凈化NOx時，存在NOx吸留催化劑變為高溫時NOx凈化率下降的問題。本專利技術的目的是提供具備凈化NOx的排氣凈化催化劑，即使排氣凈化催化劑變為高溫也能夠得到高NOx凈化率的內燃機的排氣凈化裝置。本專利技術的內燃機的排氣凈化裝置在內燃機排氣通路內配置用于使排氣中所含的NOx與經重整的烴反應的排氣凈化催化劑，在排氣凈化催化劑的排氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑，并且貴金屬催化劑周圍形成有堿性的排氣流通表面部分，排氣凈化催化劑具有當使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先設定的范圍內的振幅以及預先設定的范圍內的周期振動時將排氣中所含的NOx還原的性質，并且具有當使烴濃度的振動周期比該預先設定的范圍長時排氣中所含的NOx的吸留量增大的性質。所述內燃機的排氣凈化裝置在進行使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先設定的范圍內的振幅以及預先設定的范圍內的周期振動的控制時，推定將排氣中的NOx保持在排氣凈化催化劑的堿性的排氣流通表面部分上的保持能力，當保持能力小于預先設定的保持能力的判定值時，使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度上升。在上述專利技術中，推定可保持速度，可以基于可保持速度來推定保持能力，所述可保持速度為能夠將排氣中的NOx保持在排氣凈化催化劑的堿性的排氣流通表面部分上的最大速度。在上述專利技術中，優選推定保持在堿性的排氣流通表面部分上的NOx保持量，基于推定的NOx保持量來推定可保持速度。在上述專利技術中，檢測內燃機的運轉狀態，可以基于內燃機的運轉狀態來修正可保持速度。在上述專利技術中，保持能力包含排氣凈化催化劑的NOx的凈化率，推定流入排氣凈化催化劑的每單位時間的NOx量，基于流入排氣凈化催化劑的每單位時間的NOx量與預先設定的NOx的凈化率的判定值來設定要求保持速度，當可保持速度小于要求保持速度時，可以判斷為所述保持能力小于預先設定的保持能力的判定值。在上述專利技術中，推定保持在堿性的排氣流通表面部分上的NOx保持量，當推定的NOx保持量超過預先設定的NOx保持量的判定值時，可以判斷為保持能力小于保持能力的判定值。在上述專利技術中，推定保持在堿性的排氣流通表面部分上的NOx保持量，基于推定的NOx保持量，可以設定流入排氣凈化催化劑的烴濃度的振幅。在上述專利技術中，檢測內燃機的運轉狀態，可以基于內燃機的運轉狀態來修正流入排氣凈化催化劑的烴濃度的振幅。在上述專利技術中，在排氣凈化催化劑內，通過使排氣中所含的NOx與經重整的烴反應而生成含有氮和烴的還原性中間體，烴濃度的振動周期可以是持續生成還原性中間體所需的周期。在上述專利技術中，烴濃度的振動周期可以為0.3秒以上且5秒以內。在上述專利技術中，貴金屬催化劑可以由銠Rh和鈀Pd中的至少一者以及鉬Pt構成。在上述專利技術中，排氣凈化催化劑包含堿性層，該堿性層形成于排氣流通表面上，且含有堿金屬或堿土類金屬或稀土類或能夠向NOx供給電子的金屬，堿性層的表面可以形成堿性的排氣流通表面部分。根據本專利技術，可以提供即使排氣凈化催化劑變為高溫也可以得到高NOx凈化率的內燃機的排氣凈化裝置。附圖說明圖1是實施方式中的壓燃式內燃機的整體圖。圖2是圖示性地表示催化劑載體的表面部分的圖。圖3是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化反應的圖。圖4是表示在第一 NOx凈化方法中流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比的變化的圖。圖5是表示第一 NOx凈化方法的NOx凈化率的圖。圖6A和圖6B是用于說明第一 NOx凈化方法中利用排氣凈化催化劑進行的氧化還原反應的圖。圖7A和圖7B是用于說明第二 NOx凈化方法中利用排氣凈化催化劑進行的氧化還原反應的圖。圖8是表示在第二 NOx凈化方法中流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比的變化的圖。圖9是表示第二 NOx凈化方法的NOx凈化率的圖。圖10是表示在第一 NOx凈化方法中流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比的變化的時間圖。圖11是表示在第一 NOx凈化方法中流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比的變化的另一時間圖。圖12是表示在第一 NOx凈化方法中排氣凈化催化劑的氧化力與要求最小空燃比X的關系的圖。圖13是表示在第一 NOx凈化方法中能夠得到相同NOx凈化率的排氣中的氧濃度與烴濃度的振幅Λ H的關系的圖。圖14是表示在第一 NOx凈化方法中烴濃度的振幅ΛΗ與NOx凈化率的關系的圖。圖15是表示在第一 NOx凈化方法中烴濃度的振動周期Λ T與NOx凈化率的關系的圖。圖16是表示在第二 NOx凈化方法中流入排氣凈化催化劑的排氣的空燃比的變化等的圖。圖17是表示NOx排出量NOXA的映射的圖。圖18是表示在第二 NOx凈化方法中燃燒室中的燃料噴射時期的圖。圖19是表示在第二 NOx凈化方法中烴供給量WR的映射的圖。圖20是實施方式中的第一 NOx凈化方法的運轉控制的流程圖。圖21是說明排氣凈化催化劑的活性NOx保持量與NOx的可保持速度的關系的曲線圖。圖22是說明排氣凈化催化劑的空間速度與用于算出NOx的可保持速度的修正系數的關系的曲線圖。圖23是說明排氣凈化催化劑的催化劑溫度與用于算出NOx的可保持速度的修正系數的關系的曲線圖。圖24是推定排氣凈化催化劑的活性NOx保持量的流程圖。圖25是說明活性NOx保持量與烴供給量的關系的曲線圖。圖26是說明流入排氣凈化催化劑的排氣的氧濃度與用于算出烴供給量的修正系數的關系的曲線圖。圖27是說明排氣凈化催化劑中的排氣的空間速度與用于算出烴供給量的修正系數的關系的曲線圖。圖28是說明實施方式中的運轉例的時間圖。圖29是實施方式中的第一 NOx凈化方法的另一運轉控制的流程圖。圖30是推定本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種內燃機的排氣凈化裝置，其特征在于，在內燃機排氣通路內配置排氣凈化催化齊U，該排氣凈化催化劑用于使排氣中所含的NOx與經重整的烴反應，在該排氣凈化催化劑的排氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑，并且在該貴金屬催化劑周圍形成有堿性的排氣流通表面部分； 該排氣凈化催化劑具有當使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先設定的范圍內的振幅以及預先設定的范圍內的周期振動時將排氣中所含的NOx還原的性質，并且具有當使該烴濃度的振動周期比該預先設定的范圍長時排氣中所含的NOx的吸留量增大的性質； 所述內燃機的排氣凈化裝置在進行使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先設定的范圍內的振幅以及預先設定的范圍內的周期振動的控制時，推定將排氣中的NOx保持在排氣凈化催化劑的堿性的排氣流通表面部分上的保持能力，當該保持能力小于預先設定的保持能力的判定值時，使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度上升。2.根據權利要求1所述的內燃機的排氣凈化裝置，其特征在于，推定可保持速度，基于可保持速度來推定所述保持能力，所述可保持速度為能夠將排氣中的NOx保持在排氣凈化催化劑的堿性的排氣流通表面部分上的最大速度。3.根據權利要求2所述的內燃機的排氣凈化裝置，其特征在于，推定保持在堿性的排氣流通表面部分上的N Ox保持量，基于推定的NOx保持量來推定可保持速度。4.根據權利要求3所述 的內燃機的排氣凈化裝置，其特征在于，檢測內燃機的運轉狀態，基于內燃機的運轉狀態來修正可保持速度。5.根據權利要求2所述的內燃機的排氣凈化裝置，其特征在于，所述保持能力包含排氣凈化催化劑的NOx的凈化率， 推定流入排氣凈化催化劑的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：美才治悠樹，吉田耕平，井上三樹男，
申請(專利權)人：豐田自動車株式會社，
類型：
國別省市：
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