专利名称：内燃机的排气净化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的排气净化装置。
背景技术：
公知有一种如下所述的内燃机: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空燃比时吸留废气中包含的NOx，在流入的废气的空燃比为浓空燃比时释放出所吸留的NOx，在NOx吸留催化剂上游的内燃机排气通路内，配置有具有吸附功能的氧化催化剂，当要从NOx吸留催化剂中释放出NOx时，向氧化催化剂上游的内燃机排气通路内供给烃，从而使流入到NOxK留催化剂的废气的空燃比变成浓空燃比(例如参照专利文献I)。在该内燃机中，要从NOx吸留催化剂释放出NOx时被供给的烃在氧化催化剂中成为气体状的烃，气体状的烃被送入到NOx吸留催化剂。结果，从NOx吸留催化剂释放出的NOx被良好地还原。此外，还提出了下述方案:推测NOx吸留催化剂的NOx吸留量，在推测出的NOx吸留量成为设定量时，只要吸留催化剂的温度在设定温度以上，就应该释放N0X，使向NOx吸留催化剂流入的废气的空燃比为浓空燃比。(例如参照专利文献2)。专利文献1:日本特许第3969450号，专利文献2:日本特开2009-275631号。如果前述的NOx吸留催化剂活性化，则能够获得良好的NOx净化率。但是，当NOx吸留催化剂成为高温时，NOx净化率低，而且，在催化剂活性化之前无法吸留NOx，存在将向大气释放出的NOx量进一步降低的余地。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种考虑催化剂的活性化之前的NOx的处理，并且即使催化剂的温度成为高温，也能够获得高的NOx净化率的内燃机的排气净化装置。技术方案I记载的本发明的内燃机的排气净化装置的特征在于，在内燃机排气通路内配置有NOx吸附部与NOx净化部，所述NOx净化部使废气中含有的NOx与重整后的烃反应，在所述NOx净化部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的周围形成有碱性的废气流通表面部分，所述NOx净化部具有当使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动时，将废气中含有的NOx还原的性质，并且具有当使烃浓度的振动周期比预先决定的范围长时，废气中含有的NOx的吸留量增大的性质，所述NOx吸附部具有吸附废气中含有的NOx，并且当温度上升时使吸附的NOx脱离的性质，为了还原当前的废气中含有的NOx，针对当前的内燃机运转状态设定了用于使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃的浓度振动的振幅以及周期，在NOx从所述NOx吸附部脱离时，为了将从所述NOx吸附部脱离的NOx与当前的废气中含有的NOx —起还原，使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃的浓度以下述的振幅以及周期振动，即:对针对当前的内燃机运转状态设定的所述振幅以及所述周期的至少一方，在其各自的所述预先决定的范围内按照使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃量增多的方式进行修正后的振幅以及周期。技术方案2中记载的本发明的内燃机的排气净化装置的特征在于，在技术方案I中记载的内燃机的排气净化装置中，所述NOx吸附部即使在比所述NOx净化部的贵金属催化剂的活性化温度低的低温侧脱离温度下也可使NOx脱离，在所述NOx吸附部成为所述低温侧脱离温度之前，所述排气净化装置对所述NOx净化部供给烃，使所述贵金属催化剂升温到活性化温度。技术方案3中记载的本发明的内燃机的排气净化装置的特征在于，在技术方案I或者2中记载的内燃机的排气净化装置中，所述NOx净化部形成为基体上的上部涂层，所述NOx吸附部形成为所述基体上的下部涂层。根据技术方案I中记载的本发明的内燃机的排气净化装置，当处于无法在NOx净化部中使废气中的NOx还原的低温时，通过NOx吸附部吸附废气中的NOx，能够减少向大气中释放的NOx量。当将NOx吸附部吸附的NOx脱离时，为了减少向大气中释放的NOx量，不仅将当前的废气中含有的NOx还原，还必须将从NOx吸附部脱离的NOx还原，由于即使以为了针对当前的内燃机运转状态还原废气中含有的NOx而设定的振幅以及周期，使从NOx净化部的废气流通表面上通过的烃的浓度振动，也无法使从NOx吸附部脱离的NOx充分还原，因此使从NOx净化部的废气流通表面上通过的烃的浓度以下述那样的振幅以及周期振动，即:对针对当前的内燃机运转状态设定的振幅以及周期的至少一方在其各自的预先决定的范围内，按照使从NOx净化部的废气流通表面上通过的烃量增多的方式进行修正后的振幅以及周期。通过使烃的供给量增大，还能够使从NOx吸附部脱离的NOx充分地还原。由此，能够整体上获得高的NOx净化率。根据技术方案2中记载的本发明的内燃机的排气净化装置，在技术方案I中记载的内燃机的排气净化装置中，NOx吸附部，即使在比NOx净化部的贵金属催化剂的活性化温度低的低温侧脱离温度下也可使NOx脱离，通过在NOx吸附部成为低温侧脱离温度之前，向NOx净化部供给烃而将贵金属催化剂升温至活性化温度，来使从NOx净化部的废气流通表面上通过的烃的浓度振动，不仅能够良好地还原废气中含有的NOx，还能够将从NOx吸附部在低温侧脱离温度下脱离的NOx也良好地还原。根据技术方案3中记载的本发明的内燃机的排气净化装置，在技术方案I或者2中记载的内燃机的排气净化装置，NOx净化部形成为基体上的上部涂层，NOx吸附部形成为基体上的下部涂层，能够将NOx净化部与NOx吸附部一体形成。
图1是压燃式内燃机的整体图。图2A及2B是对催化剂装置的表面部分进行图解表示的图。图3是用于说明NOx净化部中的氧化反应的图。图4是表示向催化剂装置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及6B是用于说明NOx净化部中的氧化还原反应的图。
图7A及7B是用于说明NOx净化部中的氧化还原反应的图。图8是表示向催化剂装置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是表示向催化剂装置流入的废气的空燃比的变化的时序图。图11是表示向催化剂装置流入的废气的空燃比的变化的时序图。图12是表示NOx净化部的氧化能力与要求最小空燃比X之间的关系的图。图13是表示能够获得同一 NOx净化率的、废气中的氧浓度与烃浓度的振幅Λ H之间的关系的图。图14是表示烃浓度的振幅Λ H与NOx净化率之间的关系的图。图15是表示烃浓度的振动周期Λ T与NOx净化率之间的关系的图。图16是表示按每个内燃机运转状态设定的空燃比的振幅Λ H以及周期AT的映射的图。 图17是表示NOx吸附部的温度与NOx脱离量之间的关系的图。图18是表示用于推测来自排出NOx吸附部的NO5JA离量的第一流程图。图19是表示烃的供给控制的第二流程图。图20是表示对另一实施例的催化剂装置的基体的表面部分进行图解表示的图。
具体实施例方式图1表示了压燃式内燃机的整体图。参照图1可知，I表示内燃机主体，2表示各汽缸的燃烧室，3表示用于向各燃烧室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经由进气管道6与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连接，压缩机7a的入口经由吸入空气量检测器8与空气净化器9连接。在进气管道6内配置有被步进电动机驱动的节流阀10，并且在进气管道6周围配置有用于对在进气管道6内流动的吸入空气进行冷却的冷却装置11。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入到冷却装置11内，吸入空气被内燃机冷却水冷却。另一方面，排气岐管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口连接。排气涡轮7b的出口经由排气管12与催化剂装置13的入口连接，催化剂装置13的出口与用于对废气中含有的微粒子进行捕集的微粒过滤器14连接。催化剂装置13上游的排气管12内配置有用于供给烃的烃供给阀15，该烃由被用作压燃式内燃机的燃料的轻油及其他燃料构成。在图1所示的实施例中，作为从烃供给阀15供给的烃，使用了轻油。另外，本发明也能够应用于在稀空燃比的基础上进行燃烧的火花点火式内燃机。该情况下，从烃供给阀15供给由作为火花点火式内燃机的燃料而使用的汽油等燃料构成的烃。另一方面，排气岐管5和进气岐管4经由废气再循环(以下称为EGR)通路16相互连接，在EGR通路16内配置有电子控制式EGR控制阀17。另外，在EGR通路16周围，配置有用于对在EGR通路16内流动的EGR气体进行冷却的冷却装置18。在图1所示的实施例中，内燃机冷却水被导入到冷却装置18内，EGR气体被内燃机冷却水冷却。另一方面，各燃料喷射阀3经由燃料供给管19与共轨20连接，该共轨20经由电子控制式的喷出量可变的燃料泵21与燃料贮藏箱22连接。燃料贮藏箱22内贮藏的燃料通过燃料泵21被供给至共轨20内，被供给到共轨20内的燃料经由各燃料供给管19被供给至燃料喷射阀3。电子控制单元30由数字计算机构成，具备通过双方向性总线31相互连接的ROM (只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU (微处理器)34、输入端口 35和输出端口 36。在催化剂装置13的下游安装有用于检测废气温度的温度传感器23，在微粒过滤器14上安装有用于检测微粒过滤器14的前后的差压的差压传感器24。此外，排气岐管5的集合部配置有空燃比传感器(未图示)。该空燃比传感器、温度传感器23、差压传感器24以及吸入空气量检测器8的输出信号经由各自对应的AD转换器37被输入至输入端口 35。另外，加速器踏板40连接有产生与加速器踏板40的踏入量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被输入至输入端口 35。并且，输入端口 35连接有曲轴转角传感器42，该曲轴转角传感器42每当曲轴旋转例如15°时就产生输出脉冲。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15、EGR控制阀17及燃料泵21连接。图2A对催化剂装置13的基体的表面部分进行图解表示。该基体45例如由堇青石构成，在该基体45上形成有包括上部涂层46和下部涂层47的至少两层涂层。在图2A所示的实施例中，上部涂层46由粉体的集合体构成，该上部涂层46形成了用于净化NOx的NOx净化部。因此，首先，对该NOx净化部46以及基于该NOx净化部46的新的净化方法进行说明。图2B对构成NOx净化部46的各粉体的催化剂载体的表面部分进行图解表示。在该NOx净化部46中，如图2B所示那样，例如在由氧化铝构成的催化剂载体50上担载有贵金属催化剂51、52，并且，在该催化剂载体50上形成有碱性层53，该碱性层53含有从如钾K、钠Na、铯Cs那样的碱金属、如钡Ba、钙Ca那样的碱土类金属、如镧系元素那样的稀土类以及如银Ag、铜Cu、铁Fe、铱Ir那样的能够对NOx供给电子的金属中选择出的至少一种。由于废气沿着催化剂载体50上流动，所以可以说贵金属催化剂51、52被担载在NOx净化部46的废气流通表面上。另外，由于碱性层53的表面呈碱性，所以碱性层53的表面被称为碱性的废气流通表面部分54。另一方面，在图2B中，贵金属催化剂51由钼Pt构成，贵金属催化剂52由铑Rh构成。即，催化剂载体50上担载的贵金属催化剂51、52由钼Pt以及铑Rh构成。另外，除了钼Pt以及铑Rh之外，可以在NOx净化部46的催化剂载体50上还担载钯Pd，或者可以取代铑Rh而担载钯Pd。即，催化剂载体50上担载的贵金属催化剂51、52由钼Pt、与铑Rh及钯Pd的至少一方构成。如果从烃供给阀15向废气中喷射烃，则该烃在NOx净化部46中被重整。在本发明中，使用此时被重整后的烃，在NOx净化部46中对NOx进行净化。图3对此时在NOx净化部46中进行的重整作用进行了图解表示。如图3所示，从烃供给阀15喷射出的烃HC通过催化剂51而成为碳数少的自由基状的烃HC。其中，即使从燃料喷射阀3向燃烧室2内喷射燃料、即在膨胀行程的后半或者排气行程中喷射烃，该烃也会在燃烧室2内或者NOx净化部46中被重整，废气中含有的NOx通过该被重整后的烃由NOx净化部46净化。因此，在本发明中，也可以取代从烃供给阀15向内燃机排气通路内供给烃，而在膨胀行程的后半或者排气行程中向燃烧室2内供给烃。这样，在本发明中，还能够将烃向燃烧室2内供给，但下面以将烃从烃供给阀15向内燃机排气通路内喷射的情况为例对本发明进行说明。图4表示了来自烃供给阀15的烃的供给定时与向催化剂装置13流入的废气的空燃比(A/F) in的变化。其中，由于该空燃比(A/F) in的变化依赖于流入到催化剂装置13的废气中的烃的浓度变化，所以也可以说图4所示的空燃比(A/F)in的变化表示了烃的浓度变化。但是，由于如果烃浓度变高，则空燃比(A/F) in变小，所以在图4中空燃比(A/F)in越变为浓侧，则烃浓度越高。包含图4，并在下面要说明的图8、图10 图12中，S表示理论空燃比。图5针对NOx净化部46的各催化剂温度TC，表示了通过使流入到催化剂装置13的烃的浓度周期性变化，如图4所示那样使向催化剂装置13流入的废气的空燃比(A/F) in变化时的、基于NOx净化部46实现的NOx净化率。从中获知:如果流入到NOx净化部46的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期进行振动，则如图5所示那样，即使在400°C以上的高温区域也能获得极高的NOx净化率。并且获知:此时含有氮及烃的大量还原性中间体被保持或持续吸附在碱性层53的表面上、即NOx净化部46的碱性废气流通表面部分54上，该还原性中间体在获得高的NOx净化率上起到核心作用。接下来，参照图6A以及6B对该情况进行说明。其中，这些图6A以及6B对NOx净化部46的催化剂载体50的表面部分进行了图解表示，这些图6A以及6B中表示了在使流入到催化剂装置13的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期进行振动时推测产生的反应。图6A是表示了流入到催化剂装置13的烃的浓度低时的图，图6B是表示了被从烃供给阀15供给烃，流入到催化剂装置13的烃的浓度变高时的图。由于从图4可知，流入到催化剂装置13的废气的空燃比除了一瞬之外被维持为稀空燃比，所以流入到催化剂装置13的废气通常处于氧过度的状态。因此，废气中含有的NO如图6A所示那样，在钼51上被氧化而成为NO2，接着，该NO2被从钼51供给电子而成为NO2'因此，在钼51上生成大量的NO2'该N02_活性强，将以上的该N02_称为活性NO/。另一方面，如果从烃供给阀15供给烃，则如图3所示那样，该烃在NOx净化部46内被重整，成为自由基。结果，如图6B所示那样，活性NO/周围的烃浓度变高。另外，如果在生成了活性NO/之后，活性NO/周围的氧浓度高的状态持续一定时间以上，则活性NO/被氧化，以硝酸离子N03_的形式被吸收到碱性层53内。但是，如果在经过该一定时间之前活性NO/周围的烃浓度变高，则如图6B所示，活性NO/在钼51上与自由基状的烃HC反应，由此生成还原性中间体。该还原性中间体附着或被吸附在碱性层53的表面上。其中，此时可以认为最初生成的还原性中间体是硝基化合物R_N02。如果生成该硝基化合物R-NO2，则形成腈化合物R-CN，但由于该腈化合物R-CN在该状态下只能存在瞬间，所以立即成为异氰酸酯化合物R-NC0。该异氰酸酯化合物R-NCO如果水解，则成为胺化合物R-NH2。但在该情况下，认为被水解的是异氰酸酯化合物R-NCO的一部分。因此，可以认为如图6B所示那样保持或者吸附在碱性层53的表面上的还原性中间体的大部分是异氰酸酯化合物R-NCO以及胺化合物R-NH2。另一方面，如果烃HC包围如图6B所示那样生成的还原性中间体的周围，则还原性中间体被烃HC阻止而无法继续进行反应。该情况下，使得流入到催化剂装置13的烃的浓度降低，由此若氧浓度变高，则还原性中间体周围的烃会被氧化。结果，如图6A所示那样，还原性中间体与活性NO/反应。此时，活性NO/与还原性中间体R-NCO、R-NH2反应而成为N2、CO2、H2O,这样NOx被净化。这样，在NOx净化部46中，通过使流入到催化剂装置13的烃的浓度提高，来生成还原性中间体，然后通过使流入到催化剂装置13的烃的浓度降低而提高氧浓度，使得活性NO/与还原性中间体反应，从而NOx被净化。即，为了利用NOx净化部46对NOx进行净化，需要使流入到催化剂装置13的烃的浓度周期性变化。当然，该情况下，为了生成还原性中间体需要使烃的浓度提高到足够高的浓度，为了使生成的还原性中间体与活性NO/反应，需要使烃的浓度降低到足够低的浓度。S卩，需要使流入到催化剂装置13的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅振动。其中，该情况下，到生成的还原性中间体与活性NO/反应为止，必须在碱性层53上、即碱性废气流通表面部分54上保持足够量的还原性中间体R-NCO、R-NH2,因此，设置有碱性的废气流通表面部分54。另一方面，如果延长烃的供给周期，则在被供给烃之后到下一次被供给烃的期间，氧浓度变高的期间延长，因此，活性NO/不生成还原性中间体而以硝酸盐的形式被吸收到碱性层53内。为了避免该情况，需要使流入到催化剂装置13的烃的浓度以预先决定的范围内的周期振动。因此，在本 发明的实施例中，为了使废气中含有的NOx与重整后的烃反应，生成包含氮以及烃的还原性中间体R-NCO、R-NH2，在NOx净化部46的废气流通表面上担载了贵金属催化剂51、52，为了将生成的还原性中间体R-NCO、R-NH2保持在催化剂装置13内，在贵金属催化剂51、52周围形成有碱性的废气流通表面部分54，通过碱性的废气流通表面部分54上所保持的还原性中间体R-NCO、R-NH2的还原作用，NOx被还原，烃浓度的振动周期被设为持续生成还原性中间体R-NC0、R-NH2所必要的振动周期。顺便说明，在图4所示的例子中，喷射间隔被设为3秒。如果使烃浓度的振动周期、即烃HC的供给周期比上述的预先决定的范围内的周期长，则还原性中间体R-NC0、R-NH2从碱性层53的表面上消失，此时在钼Pt53上生成的活性NO/如图7A所示那样，以硝酸离子NO3-的形式扩散到碱性层53内，成为硝酸盐。即，此时废气中的NOx以硝酸盐的形式被吸收到碱性层53内。另一方面，图7B表示了在NOx如此以硝酸盐的形式被吸收到碱性层53内时，流入到催化剂装置13内的废气的空燃比为理论空燃比或浓的情况。该情况下，由于废气中的氧浓度降低，所以反应向相反方向(NCV —NO2)进行，进而被吸收到碱性层53内的硝酸盐依次成为硝酸离子NO3-,如图7B所示那样以NO2的形式被从碱性层53释放出。接下来，释放出的NO2被废气中含有的烃HC以及CO还原。图8表示了在碱性层53的NOx吸收能力即将饱和前，将流入到催化剂装置13的废气的空燃比(A/F) in暂时设为浓空燃比的情况。其中，在图8所示的例子中，该浓空燃比控制的时间间隔为I分钟以上。该情况下，废气的空燃比(A/F) in为稀时被吸收到碱性层53内的NOx，在废气的空燃比(A/F) in暂时被设为浓时，从碱性层53 —气释放出而被还原。因此，该情况下，碱性层53起到用于暂时吸收NOx的吸收剂的作用。此外，此时还存在碱性层53暂时吸附NOx的情况，因此，如果作为包括吸收以及吸附双方的用语而使用吸留这一用语，则此时碱性层53起到用于暂时吸留NOx的NOx吸留剂的作用。即，该情况下，如果将向内燃机吸气通路、燃烧室2以及催化剂装置13上游的排气通路内供给的空气与燃料(烃)的比称为废气的空燃比，则NOx净化部46在废气的空燃比为稀时吸留NOx，如果废气中的氧浓度降低，则作为将吸留的NOx释放出的NOx吸留催化剂发挥功能。图9表示了使NOx净化部46如此作为NOx吸留催化剂发挥功能时的NOx净化率。其中，图9的横轴表示了 NOx净化部46的催化剂温度TC。在使NOx净化部46作为NOx吸留催化剂发挥功能的情况下，如图9所示，当催化剂温度TC为300°C到400°C时，可获得极高的NOx净化率，但如果催化剂温度TC成为400°C以上的高温，则NOx净化率降低。这样当催化剂温度TC变为400°C以上时NOx净化率降低的原因在于，如果催化剂温度TC变为400°C以上，则硝酸盐热分解而以NO2的形式从NOx净化部46被释放出。SP，只要以硝酸盐的形式吸留NOx，则在催化剂温度TC高时便难以得到高的NOx净化率。但是，在图4 图6A、6B所示的新的NOx净化方法中，由图6A、6B可知，不生成硝酸盐或者即使生成也极其微量，这样，即使如图5所示那样催化剂温度TC高时，也能获得高的NOx净化率。S卩，可以说图4 图6A、6B所示的NOx净化方法是在使用了形成有担载贵金属催化剂且能够吸留NOx的碱性层的NOx净化部的情况，几乎不形成硝酸盐地对NOx进行净化的新的NOx净化方法。实际上，在采用了该新的NOx净化方法的情况下，与使NOx净化部46作为NOx吸留催化剂发挥功能的情况相比，从碱性层53检测出的硝酸盐极其微量。
接下来，参照图10 图15对图4 图6A、6B所示的新的NOx净化方法更详细地进行说明。图10将图4所示的空燃比(A/F) in的变化放大表示。其中，如前所述那样，向该催化剂装置13流入的废气的空燃比(A/F) in的变化同时表示了流入到催化剂装置13的烃的浓度变化。此外，在图10中，ΛΗ表示了流入到催化剂装置13的烃HC的浓度变化的振幅，Λ T表示了流入到催化剂装置13的烃浓度的振动周期。并且，在图10中，(A/F)b表示了对用于产生内燃机输出的燃烧气体的空燃比进行表示的基本空燃比。换言之，该基本空燃比(A/F)b表示停止了烃的供给时流入到催化剂装置13的废气的空燃比。另一方面，在图10中，X表示生成的活性NO/不以硝酸盐的形式被吸留到碱性层53内而为了生成还原性中间体所使用的空燃比(A/F) in的上限，为了使活性NO/与重整后的烃反应来生成还原性中间体，需要使空燃比(A/F)in比该空燃比的上限X低。若换成其他说法则是:图10的X表示使活性NO/与重整后的烃反应来生成还原性中间体所必要的烃的浓度的下限，为了生成还原性中间体，需要使烃的浓度比该下限X高。该情况下，是否生成还原性中间体由活性NO/周围的氧浓度与烃浓度的比率、即空燃比(A/F) in决定，以下，将为了生成还原性中间体而必要的上述空燃比的上限X称为要求最小空燃比。在图10所示的例子中，要求最小空燃比X为浓空燃比，因此，该情况下为了生成还原性中间体，使空燃比(A/F)in瞬时成为要求最小空燃比X以下、即为浓空燃比。与此相对，在图11所示的例子中，要求最小空燃比X为稀空燃比。该情况下，通过将空燃比(A/F)in维持为稀，并使空燃比(A/F) in周期性降低，从而生成还原性中间体。该情况下，要求最小空燃比X浓还是稀，取决于NOx净化部46的氧化能力。该情况下，对NOx净化部46而言,例如若使贵金属51的担载量增大则氧化能力变强,如果使酸性增强则氧化能力变强。因此，NOx净化部46的氧化能力根据贵金属51的担载量、酸性的强度而变化。在使用了氧化能力强的NOx净化部46的情况下，若如图11所示那样将空燃比(A/F) in维持为稀，并且使空燃比(A/F) in周期性降低，则在空燃比(A/F) in降低时导致烃被完全氧化，结果无法生成还原性中间体。与此相对，在使用了氧化能力强的NOx净化部46的情况下，若如图10所示那样使空燃比(A/F) in周期性为浓，则在空燃比(A/F)in成为浓时，烃不被完全氧化而被部分氧化，即烃被重整，这样生成还原性中间体。因此，在使用了氧化能力强的NOx净化部46的情况下，需要使要求最小空燃比X为浓空燃比。另一方面，在使用了氧化能力弱的NOx净化部46的情况下，如果如图11所示那样将空燃比(A/F) in维持为稀，并使空燃比(A/F) in周期性降低，则烃不被完全氧化而被部分氧化，即烃被重整，这样生成还原性中间体。与此相对，在使用了氧化能力弱的NOx净化部46的情况下，如果如图10所示那样使空燃比(A/F) in周期性为浓，则大量的烃不被氧化而只从NOx净化部46被排出，这样被白白消耗的烃量增大。因此，在使用了氧化能力弱的NOx净化部46的情况下，需要使要求最小空燃比X为稀。即可知:需要要求最小空燃比X如图12所示那样，NOx净化部46的氧化能力越强则越降低。这样，要求最小空燃比X基于NOx净化部46的氧化能力而为稀、或为浓，下面以要求最小空燃比X为浓的情况为例，对流入到催化剂装置13的烃的浓度变化的振幅、流入到催化剂装置13的烃浓度的振动周期进行说明。如果基本空燃比(A/F)b变大、即被供给烃前的废气中的氧浓度变高，则将空燃比(A/F) in设为要求最小空燃比X以下所需的烃的供给量增大，与之相伴，无助于还原性中间体的生成的多余的烃量也增大。该情况下，为了对NOx良好地进行净化，需要如前述那样使该多余的烃氧化，因此，为了对NOx良好地进行净化，多余的烃量越多，则越需要大量的氧。该情况下，如果增高废气中的氧浓度，则可以增大氧量。因此，为了对NOx良好地进行净化，需要在被供给烃之前的废气中的氧浓度高时，提高烃供给后的废气中的氧浓度。即，被供给烃之前的废气中的氧浓度越高，越需要增大烃浓度的振幅。图13表示了可获得相同NOx净化率时的、被供给烃之前的废气中的氧浓度与烃浓度的振幅ΛΗ的关系。从图13可知，为了获得相同NOx净化率，被供给烃之前的废气中的氧浓度越高，则越需要使烃浓度的振幅ΛΗ增大。即，为了获得相同NOx净化率，基本空燃比(A/F)b越高，则需要越使烃的浓度的振幅AT增大。若换成其他说法，则可以是:为了对NOx良好地进行净化，基本空燃比(A/F)b越低，则越使烃浓度的振幅AT减少。基本空燃比(A/F)b最低时为加速运转时，此时，如果烃浓度的振幅ΛΗ* 200ppm程度，则能够对NOx良好地进行净化。基本空燃比(A/F)b通常比加速运转时大，因此，如果如图14所示那样烃浓度的振幅ΛΗ为200ppm以上，则能够获得良好的NOx净化率。另一方面，可知在基本空燃比(A/F)b最高时，如果将烃浓度的振幅ΛΗ设为IOOOOppm程度，则能够获得良好的NOx净化率，如果烃浓度的振幅Λ H超过lOOOOppm，则有不能良好地进行图4 图6A、6B所示的新的NOx净化方法的危险性。因此，在本发明中，烃浓度的振幅被预先决定的范围设为200ppm到lOOOOppm。 另外，如果烃浓度的振动周期△ T变长，则在被供给烃之后，在接下来被供给烃的期间，活性N02*周围的氧浓度变高。该情况下，如果烃浓度的振动周期AT比5秒程度长，则活性N02*开始以硝酸盐的形式被吸收到碱性层53内，因此，如图15所示那样，如果烃浓度的振动周期AT比5秒程度长，则NOx净化率降低。因此，需要烃浓度的振动周期AT为5秒以下。另一方面，如果烃浓度的振动周期AT大致为0.3秒以下，则被供给的烃开始在NOx净化部46的废气流通表面上堆积，因此，如图15所示那样，如果烃浓度的振动周期Δ T大致为0.3秒以下，则NOx净化率降低。因此，在本发明中，将烃浓度的振动周期设定为0.3秒到5秒之间。在本发明的实施例中，通过使来自烃供给阀15的烃的喷射量以及喷射时期变化，以使烃浓度的振幅ΛΗ以及振动周期AT成为与内燃机的运转状态对应的最佳值的方式进行控制。该情况下，能够获得与内燃机的运转状态对应的最佳的烃浓度的烃的喷射量W，根据内燃机的运转状态而变化。在本发明的实施例中，振幅ΛΗ与振动周期AT的组合作为内燃机的要求转矩TQ以及内燃机转速N的函数，被以图16所示那样的映射的形式预先存储在R0M32内。按每个内燃机运转状态为单位，决定最佳的基本空燃比(A/F)b，在图16所示的映射中，对每个内燃机运转状态的基本空燃比(A/F)b，设定了相对NOx净化部46的氧化能力而成为最佳的空燃比(图12所示的要求最小空燃比X、或比要求最小空燃比X稍小的空燃比)的振幅Λ H。为了提高NOx的净化率，如果从燃烧室2排出的NOx量多，则必须在NOx净化部46中生成大量的还原性中间体。不优选为了基于基本空燃比(A/F)b和NOx净化部46的氧化能力来设定振幅Λ H，使振幅Λ H相对从燃烧室2排出的废气中的NOx量变化。由此，在基本空燃比(A/F)b相同的内燃机运转状态下，从燃烧室2排出的单位废气量含有的NOx量越多，则振动周期AT在预先决定的范围内被越短地设定。这样，如果针对当前的内燃机运转状态，根据图16所示的映射对流入到催化剂装置13的烃浓度进行控制，则能够对当前从燃烧室2排出的NOx进行良好地净化。如果催化剂51、52不活性化，则NOx净化部46不进行到此之前记述的基于新的NOx净化方法的NOx净 化作用。因此，在本发明的实施例中，NOx净化部46活性化前，将来自烃供给阀15的烃的供给停止，若NOx净化部46活性化，则开始来自烃供给阀15的烃供给，进行基于新的NOx净化方法的NOx的净化作用。然而，如前述那样，如果延长烃的供给周期，则废气中的NOx以硝酸盐的形式被吸留在碱性层53内。因此，即使在NOx净化部46活性化前停止来自烃供给阀15的烃供给时，废气中的NOx也以硝酸盐的形式被吸留在碱性层53内。然而，在NOx净化部46未活性化时NOx的吸留作用也不活跃进行，因此，此时废气中含有的大部分的NOx不被NOx净化部46吸留，而被释放到大气中。作为抑制NOx被这样释放到大气中的方法，提出一种将能吸附废气中含有的NOx的NOx吸附部配置在内燃机排气通路的方法。例如，NOx吸附部可以为银氧化铝系。银氧化铝系的NOx吸附部将氧化铝作为载体涂层材料使氧化银担载，其能够将废气中的NOx作为硝酸银被吸附，当成为第一设定温度(约300°C )时，将吸附的NOx脱离。银氧化铝系的NOx吸附部，例如在基体上形成氧化铝AL2O3载体涂层，以相对氧化铝200g (为了提高耐热性，还可以使镧La混入)银为0.2mol的比例，使氧化银Ag2O担载于氧化铝载体涂层。
作为这样的催化剂的调制方法，例如，将利用磨碎机将1600g的氧化铝MI386 (La/AL2O3)粉末、710.4g的粘结剂A520和3600g的水搅拌20分钟后的调和物，在基体上以单位体积200g/L进行涂覆。接下来，将其在大气中，以250°C烧制30分钟，接着，以500°C烧制I小时，从而在基体上形成氧化铝载体涂层。另一方面，通过对硝酸银236.2g加入离子交换水来使其溶解成为1700cc，调制Ag浓度为0.82mol/L的硝酸银水溶液。将前述的氧化铝载体涂层在这样的硝酸银水溶液中浸溃30分钟，通过吸水担载，使其单位体积担载0.2mol/L的Ag。接着，使送风型干燥机工作来使其干燥20分钟，在大气中以550°C烧制3小时后，在含有5%的氢的氮气I分钟通过7L的状态中，以500°C烧制3小时。在这样调制成的催化剂中，氧化银Ag2O从氧化铝AL2O3载体涂层露出，能够使废气中的NO氧化成NO2后作为硝酸银AgNO3良好地保持。图17表示了银氧化铝系的NOx吸附部的温度TA与NOx脱离量的关系。可认为在NOx吸附部，不仅吸附NOx作为硝酸银，还吸附NOx作为亚硝酸银AgNO2,并可认为作为硝酸银被吸附的NOx在第一设定温度TAl脱离，但作为亚硝酸银被吸附的NOx在比第一设定温度TAl低的第二设定温度TA2(约150°C)脱离。这里，可认为在NOx吸附部小于第二设定温度TA2时，废气中的NOx主要作为亚硝酸银被吸附，在NOx吸附部高于第二设定温度TA2且小于第一设定温度TAl时，废气中的NOx主要作为硝酸银被吸附。在本实施例中，使这样的NOx吸附部如图2A所示那样形成为催化剂装置13的下部涂层47。由此，在NOx净化部46活性化之前，能够使废气中含有的NOx通过NOx净化部46后吸附在NOx吸附部47。然而，NOx吸附部47如前述那样只是当成为第二设定温度TA2时，使在小于第二设定温度TA2时作为亚硝酸银被吸附的NOx脱离，当成为第一设定温度TAl时，使在高于第二设定温度TA2而小于第一设定温度TAl时作为硝酸银被吸附的NOx脱离,如果不对这样脱离的NOx在NOx净化部46中进行净化，则无法使向大气中释放出的NOx量减少。图18是用于推测从NOx吸附部47脱离的NOx量A的第一流程图。首先，在步骤101中，判断根据温度传感器23的输出信号推测出的NOx吸附部47的温度TA是否小于第二设定温度TA2。当该判断为肯定时，废气中的NOx作为亚硝酸银被吸附在NOx吸附部47。由此，在步骤102，根据当前的内燃机运转状态(内燃机负荷以及内燃机转数)以及当前的NOx吸附部47的温度TA (温度TA越低，越容易吸附)，并使用映射等来决定吸附量a2，该吸附量a2是根据每个运转状态的每单位时间从气筒排出的NOx量而决定的每单位时间的作为亚硝酸银新吸附在NOx吸附部47的吸附量。这里的单位时间为本流程图的反复间隔。接着，在步骤103中，对作为亚硝酸银吸附在NOx吸附部47的低温侧NOx吸附量A2上在步骤102中决定的吸附量a2。这样，当NOx吸附部47的温度TA小于第二设定温度TA2时，向NOx吸附部47排出的废气中的NOx作为亚硝酸银被吸附，低温侧NOx吸附量A2缓缓增加。另一方面，当步骤101的判断为否定时，在步骤104中，判断NOx吸附部47的温度TA是否为第二设定温度TA2。当该判断为肯定时，作为亚硝酸银吸附的NOx大部分从NOx吸附部47脱离。由此，在步骤105中，将此时的NOx脱离量A设为当前的低温侧NOx吸附量A2，接着，在步骤106中，将作为亚硝酸银被吸附在NOx吸附部47的低温侧NOx吸附量A2设为O并结束。另外，当步骤104的判断为否定时，在步骤107中，判断NOx吸附部47的温度TA是否小于第一设定温度TAl。当该判断为肯定时，即NOx吸附部47的温度TA高于第二设定温度TA2而小于第一设定温度TAl时，废气中的NOx作为硝酸银被吸附在NOx吸附部47。由此，在步骤109中，根据当前的内燃机运转状态(内燃机负荷以及内燃机转数)以及当前的NOx吸附部47的温度TA (温度TA越低，越容易被吸附)，并使用映射等来决定吸附量al，该吸附量al是根据每一内燃机运转状态的每单位时间从气筒排出的NOx量而决定的每单位时间的作为硝酸银新吸附到NOx吸附部47的吸附量。这里的单位时间为本流程图的反复间隔。接着，在步骤110中，对作为硝酸银吸附在NOx吸附部47的高温侧NOx吸附量Al加上在步骤109中决定的吸附量al。这样，当NOx吸附部47的温度TA高于第二设定温度TA2而小于第一设定 温度TAl时，向NOx吸附部47排出的废气中的NOx作为硝酸银被吸附，高温侧NOx吸附量Al缓缓增加。另一方面，当步骤107的判断为否定时，在步骤108中，判断NOx吸附部47的温度TA是否变为第一设定温度TAl。当该判断为肯定时，作为硝酸银吸附的NOx大部分从NOx吸附部47脱离。由此，在步骤111中，将此时的NOx脱离量A设为当前的高温侧NOx吸附量Al，接下来，在步骤112中，将作为硝酸银被吸附在NOx吸附部47的高温侧NOx吸附量Al设为O并结束。另外，当步骤108的判断为否定时、即NOx吸附部47的温度TA比第一设定温度TAl高时，废气中的NOx为了向NOx吸附部47作为硝酸银被吸附，与前述相同地，在步骤109中决定每单位时间的吸附量al，在步骤110中对作为硝酸银被吸附在NOx吸附部47的高温侧NOx吸附量Al加上在步骤109中决定的吸附量al。然而，当NOx吸附部47的温度TA比第一设定温度TAl高时，为了降低废气中的NOx的作为硝酸银被吸附的比例，可以在步骤108的判断为否定时，中止高温侧NOx吸附量Al的加法计算。在前述的流程图中，为了便于说明，虽然将从NOx吸附部47释放出NOx的温度TA设为第一设定温度TAl (例如约300°C )以及第二设定温度TA2 (例如约150°C )，但这些温度不被局仅限于一点的温度，还可以分别为第一设定温度范围(例如290°C 310°C)以及第二设定温度范围(例如140°C 160°C )。图19表示用于对从烃供给阀15的烃的供给进行控制的第二流程图。首先，在步骤201中，根据温度传感器23的输出信号推测NOx净化部46的温度TC。接着，在步骤202中，判断NOx净化部46的温度TC是否超过图5所示的预先决定的活性化温度TCtl。当TC彡TC0时、即NOx净化部46未活性化时，结束处理周期。此时，停止从烃供给阀15供给烃。在本实施例中，由于NOx净化部46与NOx吸附部47形成为相同载体上的上部涂层与下部涂层，并相互紧贴，所以能够使NOx净化部46的温度与NOx吸附部47的温度相等。由于活性化温度TC。比第二设定温度TA2高，所以NOx吸附部47成为第二设定温度TA2并脱离的NOx因NOx净化部46未成为活性化温度TCtl而不能进行净化，被向大气中释放出。另一方面，由于活性化温度TCtl比第一设定温度TAl低，所以NOx吸附部47成为第一设定温度Tal并脱离的NOx能够在NOx净化部46中净化。在本实施例的情况下，由于NOx净化部46的活性化温度TC。仅比第一设定温度TAl稍低，所以当NOx净化部46超过活性化温度TCtl成为第一设定温度TAl时，从烃供给阀15开始烃的供给，则NOx吸附部47成为第一设定温度TAl时的NOx脱离量A为在图18的第一流程图的步骤111中被推断出的量。然而，在NOx净化部46成为活性化温度TCtl就立即从烃供给阀15开始烃的供给的情况下，由于在NOx吸附部47的温度成为NOx净化部46的活性化温度TC。之后，废气中的NOx通过前述的新的NOx净化方法在NOx净化部46中被净化，不向NOx吸附部47吸附，所以必须中止在第一流程图的步骤110中的高温侧NOx吸附量Al的加法计算。此外，在NOx吸附部47成为第一设定温度TAl时，由于实施前述的新的NOx净化方法，因此即使根据当前的内燃机运转状态并通过图16的映射对烃供给阀15的烃的供给进行控制，也不能在NOx净化部46中，对在第一设定温度TAl时从NOx吸附部47脱离的NOx进行良好地净化。在图19的第二流程图中，当步骤202的判断为肯定时，在步骤203中，判断从NOx吸附部47脱离的当前的NOx脱离量A是否为O。当NOx吸附部47的温度TA不是第二设定温度TA2以及第一设定温度TAl时，由于NOx不从NOx吸附部47脱离，NOx脱离量A为0，所以在步骤203的判断为肯定。此时，在步骤204中控制从烃供给阀15供给的烃量，以使得在当前的内燃机运转状态的基本空燃比(A/F)b中向催化剂装置13流入的烃浓度，根据图16所示的映射以针对当前的内燃机运转状态设定的振幅ΛΗ以及振动周期AT振动。由此，能够对当前从燃烧室2排出的NOx进行良好地净化。NOx吸附部47的温度TA由于与NOx净化部46的温度TC相等，所以当NOx净化部46的温度TC为第一设定温度TAl时，NOx吸附部47的温度TA也为第一设定温度TAl，如在图18所示的第一流程图中推测的那样 ，NOx从NOx吸附部47脱离。由此，NOx脱离量A不为0，因此，在步骤203的判断为否定。此外，在步骤205中，在当前的内燃机运转状态的基本空燃比(A/F)b中，通过使向催化剂装置13流入的烃浓度根据图16所示的映射以针对当前的内燃机运转状态设定的振幅ΛΗ以及振动周期AT振动，即使能够对当前从燃烧室2排出的NOx进行良好地净化，也不能对从NOx吸附部47脱离的NOx进行净化。由此，在步骤205中，通过对针对当前的内燃机运转状态设定的振动周期AT乘以系数k等稍作修正，使向催化剂装置13流入的烃浓度以比针对当前的内燃机运转状态设定的周期短的周期振动，来使烃的供给量增大，由此在NOx净化部46中生成并保持大量的还原性中间体，使从NOx吸附部47脱离的NOx也得以与还原性中间体充分反应而被净化。这样，利用前述的新的NOx净化方法对从燃烧室2排出并与废气中含有的NOx —起从NOx吸附部47脱离的NOx进行净化，按照使从NOx净化部的废气流通表面上通过的烃量变多的方式，对针对当前的内燃机运转设定的振动周期AT稍作修正，使向催化剂装置13流入的烃浓度以针对当前的内燃机运转状态设定的振幅△ H、和稍作修正后的新的周期振动。这里，还可以不改变针对当前的内燃机运转状态设定的振动周期AT，而对针对当前的内燃机运转状态设定的振幅ΛΗ进行较大地修正，以使从NOx净化部的废气流通表面上通过的烃量变多，但由于在NOx净化部46中不被部分氧化而被从NOx净化部46排出的烃会增加，所以优选对振动周期ΛΤ进行修正。当然，为了对从燃烧室2排出而在废气中含有的NOx和从NOx吸附部47脱离的NOx 一起,利用前述的新的NOx净化方法进行净化,还可通过对针对当前的内燃机运转状态设定的振幅ΛΗ进行较大修正，并且对针对当前的内燃机运转状态设定的振动周期AT稍作修正，以修正后的新的振幅以及新的振动周期使向催化剂装置13流入的烃浓度振动。这里，为了在NOx净化部46中生成以及保持大量的还原性中间体，当NOx脱离量A越多时，使振动周期AT在预先设定的范围(0.3秒至5秒)内被修正得越短，即，进一步减小比I小的正数的系数k。另外，对于振幅ΛΗ的情况而言，当NOx脱离量A越多时，使振幅δη在预先决定的范围(200ppm至lOOOOppm)内被修正得越大。在本实施例中，对将NOx吸附部47作为银氧化铝系，并在第一设定温度TAl和第二设定温度TA2时从NOx吸附部47脱离NOx的情况进行了说明。当然，NOx吸附部47不局限于此，只要是仅因比NOx净化部46的活性化温度TCtl高的设定温度就将吸附的NOx脱离的NOx吸附部，则通过新的NOx净化方法能够在NOx净化部46中将从NOx吸附部47脱离的NOx几乎完全净化。图20表示催化剂装置13的另一实施例。在该实施例中，在上部涂层46与下部涂层47之间形成有隔热 层48，使得在NOx净化部46的贵金属催化剂非活性化时NOx吸附部47的温度不上升。即，如果设置了这样的隔热层48，则能使NOx吸附部47的温度TA比NOx净化部46的温度低。由此，如果提高隔热层48的性能，在NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2而发生NOx脱离时，NOx净化部46的温度TC高至贵金属催化剂的活性化温度TCtl,从而能够通过新的NOx净化方法，净化从NOx吸附部47脱离的NOx。此时，在图19的第二流程图中，步骤203的判断在NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2时也为否定。另外，如果设置了隔热层48，在NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2之前，为了仅将NOx净化部46的温度TC升温到贵金属催化剂的活性化温度TCtl,从烃供给阀15向NOx净化部46的贵金属催化剂供给微量的烃，并在贵金属催化剂中，使用稀空燃比的废气中的氧使该微量的烃燃烧。此外，该隔热层48可以由炭化硅SiC、氧化铝Al2O3形成。在本实施例中，NOx净化部46和NOx吸附部47例如作为蜂窝状的同一基体45上的上部涂层以及下部涂层形成，NOx净化部46与NOx吸附部47被一体收纳在同一壳体内。然而，本发明不局限于此，例如还可以将NOx净化部46和NOx吸附部47分别收纳在不同的壳体，将NOx吸附部47配置在NOx净化部46的上游侧。即使在这样的构成中，也能够在NOx净化部46中净化从NOx吸附部47脱离的NOx。在该情况下，由于NOx吸附部47的温度TA与NOx净化部46的温度TC不同，所以被分别推测或者测量。烃供给阀15被配置在NOx吸附部47与NOx净化部46之间，为了在NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2之前，仅使NOx净化部46的温度TC升温到贵金属催化剂的活性化温度TCtl,从烃供给阀15向NOx净化部46的贵金属催化剂供给微量的烃，并利用稀空燃比的废气中的氧使该微量的烃燃烧。另外，在NOx净化部46中的新的NOx净化方法中，在烃浓度升高的暂短的时间内生成了还原性中间体(R-NC0以及R-NH2)，并通过被重整烃包围而被保持在废气流通表面部分54，在烃浓度降低的暂短的时间内重整烃被氧化，并且新生成的NO/与还原性中间体反应而被净化，但如果在NOx净化部46的废气流通表面部分54上在稀薄燃烧的废气中也能够长时间保持大量的还原性中间体，则通过在内燃机即将停止之前，在NOx净化部46的废气流通表面部分54保持大量的还原性中间体，从而使NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2而脱离的NOx利用在NOx净化部46的废气流通表面部分54被大量保持的还原性中间体净化。该情况下，到NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2时为止，如果在图18所示的第一流程图的步骤103中推测的低温侧NOx吸附量A2不超过利用被保持在NOx净化部46的废气流通表面部分54的大量的还原性中间体能够还原的量，则不需要供给用于使NOx净化部46的温度TC提高为活性化温度TCtl的烃。然而，到NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2时为止，在图18所示的第一流程图的步骤103中推测的低温侧NOx吸附量A2超过利用保持在NOx净化部46的废气流通表面部分54的大量还原性中间体能够还原的量时，为了在NOx吸附部47的温度TA成为第二设定温度TA2之前将NOx净化部46的温度TC提高为活性化温度TCtl,优选实施烃的供给。此时，在图19的第二流程图中，在步骤202中，由从NOx吸附部47脱离的NOx量A减去由保持在NOx净化部46的废气流通表面部分54的大量的还原性中间体还原的量，对这样被进行了减法计算的NOx脱离量A，对针对当前的内燃机运转状态设定的振幅△ H以及振动周期AT的至少一方进行修正，以使通过NOx净化部的废气流通表面上的烃量增多，来使向NOx净化部46流入的烃浓度振动即可。附图标记:4…进气岐管,5…排气岐管，13…催化剂装置，15…烃供给阀,45...基体,46…NOx净化部；47…NOx吸附部 ；50…催化剂载体；51、52…贵金属催化剂，53...碱性层
权利要求
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有NOx吸附部与NOx净化部，所述NOx净化部使废气中含有的NOx与重整后的烃反应，在所述NOx净化部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的周围形成有碱性的废气流通表面部分，所述NOx净化部具有当使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动时将废气中含有的NOx还原的性质，并且具有当使烃浓度的振动周期比预先决定的范围长时，废气中含有的NOx的吸留量增大的性质，所述NOx吸附部具有吸附废气中含有的NOx并且当温度上升时使吸附的NOx脱离的性质，为了还原当前的废气中含有的NOx，针对当前的内燃机运转状态设定了用于使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃的浓度振动的振幅以及周期，在NOx从所述NOx吸附部脱离时，为了将从所述NOx吸附部脱离的NOx与当前的废气中含有的NOx —起还原，使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃的浓度以下述的振幅以及周期振动，即:对针对当前的内燃机运转状态设定的所述振幅以及所述周期的至少一方，在其各自的所述预先决定的范围内按照使从所述NOx净化部的所述废气流通表面上通过的烃量增多的方式进行修正后的振幅以及周期。
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， 所述NOx吸附部即使在比所述NOx净化部的贵金属催化剂的活性化温度低的低温侧脱离温度下也能使NOx脱离，在所述NOx吸附部成为所述低温侧脱离温度之前，所述排气净化装置对所述NOx净化部供给烃，使所述贵金属催化剂升温至活性化温度。
3.根据权利 要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于， 所述NOx净化部形成为基体上的上部涂层，所述NOx吸附部形成为所述基体上的下部涂层。
全文摘要
在内燃机中，在内燃机排气通路内配置有NOx吸附部和NOx净化部，NOx净化部具有当使烃的浓度以预先决定的范围内的振幅以及预先决定的范围内的周期振动时将废气中含有的NOx还原的性质，当NOx从NOx吸附部脱离时(步骤203)，为了将从NOx吸附部脱离的NOx与当前的废气中含有的NOx一起还原，使NOx净化部的烃的浓度以下述振幅及周期(ΔT·k)振动(步骤205)，即对针对当前的内燃机运转状态设定的振幅以及周期(ΔT)的至少一方，按照使烃量增多的方式进行修正后的振幅以及周期。
文档编号F01N3/08GK103221648SQ20108001938
公开日2013年7月24日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者塚本佳久, 西冈宽真, 吉田耕平, 美才治悠树, 松尾润一, 浅沼孝充 申请人:丰田自动车株式会社