專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。
背景技術(shù)：
公知有一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有多個(gè)NOx吸留催化劑，所 述NOx吸留催化劑在流入的廢氣的空燃比稀時(shí)，吸留廢氣中包含的NOx，如果流入的廢氣的 空燃比變?yōu)闈?，則放出所吸留的NOx，在NOx吸留催化劑上游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置具有 吸附功能的氧化催化劑，當(dāng)應(yīng)從NOx吸留催化劑放出NOx時(shí)，向氧化催化劑上游的內(nèi)燃機(jī)排 氣通路內(nèi)供給烴而使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比變?yōu)闈?例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
在該內(nèi)燃機(jī)中，當(dāng)要從NOx吸留催化劑放出NOx時(shí)供給的烴在氧化催化劑下被制成 氣體狀的烴，氣體狀的烴被送入NOx吸留催化劑。結(jié)果，從NOx吸留催化劑放出來(lái)的NOx被 良好地還原。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特許第3969450號(hào) 發(fā)明內(nèi)容
但是，存在當(dāng)NOx吸留催化劑變?yōu)楦邷貢r(shí)NOx凈化率降低這樣的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，該內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置即 使排氣凈化催化劑的溫度變?yōu)楦邷匾材軌虻玫礁逳Ox凈化率。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有排氣 凈化催化劑，排氣凈化催化劑用于使廢氣中所含的NOx和經(jīng)重整的烴反應(yīng)而生成包含氮和 烴的還原性中間體，在排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔(dān)載有貴金屬催化劑，并且在貴 金屬催化劑周?chē)纬捎袎A性的廢氣流通表面部分；排氣凈化催化劑具有當(dāng)使流入排氣凈化 催化劑的烴的濃度以預(yù)先確定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先確定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)時(shí)生成還 原性中間體并利用所生成的還原性中間體的還原作用還原廢氣中所含的NOx的性質(zhì)，并且 具有當(dāng)烴濃度的振動(dòng)周期比預(yù)先確定的范圍長(zhǎng)時(shí)廢氣中所含的NOx的吸留量增大的性質(zhì)； 在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置計(jì)算還原NOxK需要的還原性中間體的要求 生成量，對(duì)流入排氣凈化催化劑的烴濃度的振幅和振動(dòng)周期進(jìn)行控制，以使得還原性中間 體的生成量成為要求生成量。
即使排氣凈化催化劑的溫度變?yōu)楦邷匾材軌虻玫礁逳Ox凈化率。


圖1是壓燃式內(nèi)燃機(jī)的整體圖。
圖2是圖示性示出催化劑載體的表面部分的圖。
圖3是用于說(shuō)明排氣凈化催化劑的氧化反應(yīng)的圖。
圖4是示出向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的圖。
圖5是示出NOx凈化率的圖。
圖6A和圖6B是用于說(shuō)明排氣凈化催化劑的氧化還原反應(yīng)的圖。
圖7A和圖7B是用于說(shuō)明排氣凈化催化劑的氧化還原反應(yīng)的圖。
圖8是示出向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的圖。
圖9是示出NOx凈化率的圖。
圖10是示出向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的時(shí)間圖。
圖11是示出向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的時(shí)間圖。
圖12是示出排氣凈化催化劑的氧化力和要求最小空燃比X之間的關(guān)系的圖。
圖13是示出得到同一 NOx凈化率的、廢氣中的氧濃度和烴濃度的振幅ΛΗ之間關(guān)系的圖。
圖14是示出烴濃度的振幅Λ H和NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。
圖15是烴濃度的振動(dòng)周期Λ T和NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。
圖16是示出向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化等的圖?！?br> 圖17是示出吸留NOx量NOXA的映射的圖。
圖18是示出NOx噴出速度NOXB的圖。
圖19是示出燃料噴射時(shí)間的圖。
圖20是示出追加的燃料WR的映射的圖。
圖21A、21B、21C是示出NOx放出率的圖。
圖22A和22B是示出還原性中間體保持時(shí)間等的圖。
圖23A和23B是示出還原性中間體生成率K1、K2的圖。
圖24A和24B是示出還原性中間體的最大生成量M的圖。
圖25A和25B是示出燃料供給量W等的映射的圖。
圖26是示出NOx凈化率和NOx吸留率的圖。
圖27是示出從第二 NOx凈化方法切換成第一 NOx凈化方法時(shí)的廢氣的空燃比(A/ F) in等的變化的時(shí)間圖。
圖28是用于進(jìn)行NOx凈化控制的流程圖。
圖29A和29B是示出向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的圖。
圖30是示出節(jié)流閥的開(kāi)度Θ B的映射的圖。
圖31是示出從第二 NOx凈化方法切換成第一 NOx凈化方法時(shí)的廢氣的空燃比(A/ F) in等的變化的時(shí)間圖。
圖32是用于進(jìn)行NOx凈化控制的流程圖。
圖33是示出濃控制時(shí)的時(shí)間圖的圖。
圖34A和34B是示出校正系數(shù)的圖。
具體實(shí)施方式
圖1中示出壓燃式內(nèi)燃機(jī)的整體圖。
參照?qǐng)D1, I表不內(nèi)燃機(jī)主體、2表不各氣缸的燃燒室、3表不用于向各燃燒室2內(nèi)分別噴射燃料的電子控制式燃料噴射閥、4表示進(jìn)氣岐管、5表示排氣岐管。進(jìn)氣岐管4經(jīng)由進(jìn)氣導(dǎo)管6連結(jié)于排氣渦輪增壓器7的壓縮機(jī)7a的出口，壓縮機(jī)7a的入口經(jīng)由吸入空氣量檢測(cè)器8連結(jié)于濾清器9上。在進(jìn)氣導(dǎo)管6內(nèi)配置有利用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)流閥10，進(jìn)而在進(jìn)氣導(dǎo)管6周?chē)渲糜杏糜诶鋮s在進(jìn)氣導(dǎo)管6內(nèi)流動(dòng)的吸入空氣的冷卻裝置11。在 圖1中所示的實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)冷卻水被導(dǎo)入到冷卻裝置11內(nèi)，利用內(nèi)燃機(jī)冷卻水冷卻吸 入空氣。
另一方面，排氣岐管5連結(jié)于排氣渦輪增壓器7的排氣渦輪機(jī)7b的入口。排氣渦 輪機(jī)7b的出口經(jīng)由排氣管12與排氣凈化催化劑13的入口連結(jié)，排氣凈化催化劑13的出 口與微粒過(guò)濾器14連結(jié)，該微粒過(guò)濾器14用于捕集廢氣中所含的微粒。在排氣凈化催化 劑13上游的排氣管12內(nèi)配置有烴供給閥15，該烴供給閥15用于供給用作壓燃式內(nèi)燃機(jī)燃 料的包含輕油或/和其他燃料的烴。在圖1所示的實(shí)施例中，作為從烴供給閥15供給的烴 使用輕油。另外，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于以稀空燃比進(jìn)行燃燒的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。在該情 況下，從烴供給閥15供給用作火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)燃料的包含汽油或/和其他燃料的烴。
另一方面，排氣歧管5和進(jìn)氣歧管4經(jīng)由廢氣再循環(huán)(以下稱(chēng)為EGR)通路16互 相連結(jié)，在EGR通路16內(nèi)配置有電子控制式EGR控制閥17。另外，在EGR通路16周?chē)渲?有用于冷卻在EGR通路16內(nèi)流動(dòng)的EGR氣體的冷卻裝置18。在圖1所示的實(shí)施例中，內(nèi)燃 機(jī)冷卻水被導(dǎo)入到冷卻裝置18內(nèi)，利用內(nèi)燃機(jī)冷卻水冷卻EGR氣體。另一方面，各燃料噴 射閥3經(jīng)由燃料供給管19連結(jié)于共軌20，該共軌20經(jīng)由電子控制式的噴出量可變的燃料 泵21與燃料罐22連結(jié)。貯存在燃料罐22內(nèi)的燃料由燃料泵21供給至共軌20內(nèi)，供給至 共軌20內(nèi)的燃料經(jīng)由各燃料供給管19供給至燃料噴射閥3。
電子控制單元30包含數(shù)字計(jì)算機(jī)，具備通過(guò)雙向性總線31互相連結(jié)的ROM(只讀 存儲(chǔ)器)32、RAM(隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器)33、CPU(微處理器)34、輸入端口 35及輸出端口 36。在 排氣凈化催化劑13的下游安裝有用于檢測(cè)排氣凈化催化劑13的溫度的溫度傳感器23，在 微粒過(guò)濾器14安裝有用于檢測(cè)微粒過(guò)濾器14前后的壓差的壓差傳感器24。在排氣歧管5 的集合部配置有空燃比傳感器25。這些溫度傳感器23、壓差傳感器24、空燃比傳感器25以 及吸入空氣量檢測(cè)器8的輸出信號(hào)分別經(jīng)由各自對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器37輸入到輸入端口 35。 另外，在加速踏板40上連接有產(chǎn)生與加速踏板40的踩踏量L成比例的輸出電壓的負(fù)載傳 感器41，負(fù)載傳感器41的輸出電壓經(jīng)由對(duì)應(yīng)的AD轉(zhuǎn)換器37輸入到輸入端口 35。進(jìn)而， 在輸入端口 35連接有在曲軸每旋轉(zhuǎn)例如15°時(shí)產(chǎn)生輸出脈沖的曲軸角傳感器42。另一方 面，輸出端口 36經(jīng)由對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路38與燃料噴射閥3、節(jié)流閥10的驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、 烴供給閥15、EGR控制閥17及燃料泵21連接。
圖2圖示性示出擔(dān)載于排氣凈化催化劑13的基體上的催化劑載體的表面部分。在 該排氣凈化催化劑13中，如圖2所示，在例如由氧化鋁形成的催化劑載體50上擔(dān)載有貴金 屬催化劑51、52，進(jìn)而，在該催化劑載體50上形成有堿性層53，該堿性層53包含選自鉀K、 鈉Na、銫Cs這樣的堿金屬；鋇Ba、鈣Ca這樣的堿土類(lèi)金屬；鑭系元素這樣的稀土類(lèi)以及銀 Ag、銅Cu、鐵Fe、銥Ir這樣的可向NOx供給電子的金屬中的至少一個(gè)。由于廢氣沿著催化 劑載體50上流動(dòng)，所以可以說(shuō)貴金屬催化劑51、52被擔(dān)載在排氣凈化催化劑13的廢氣流 通表面上。此外，由于堿性層53的表面呈堿性，所以堿性層53的表面被稱(chēng)作堿性的廢氣流 通表面部分54。
另一方面，在圖2中，貴金屬催化劑51由鉬Pt形成，貴金屬催化劑52包含銠Rh。 即，擔(dān)載于催化劑載體50的貴金屬催化劑51、52由鉬Pt以及銠Rh形成。另外，在排氣凈 化催化劑13的催化劑載體50上，能夠在擔(dān)載鉬Pt以及銠Rh的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擔(dān)載鈀Pd，或者能夠代替銠Rh而擔(dān)載鈀Pd。即，擔(dān)載于催化劑載體50的貴金屬催化劑51、52由銠Rh 和鈀Pd中的至少一者以及鉬Pt構(gòu)成。
如果從烴供給閥15向廢氣中噴射烴，則該烴在排氣凈化催化劑13中被重整。在 本發(fā)明中，使用此時(shí)經(jīng)重整的烴在排氣凈化催化劑13中凈化N0X。圖3圖示性示出此時(shí)在 排氣凈化催化劑13中進(jìn)行的重整作用。如圖3所示，從烴供給閥15噴射的烴HC通過(guò)催化 劑51而成為碳數(shù)少的自由基狀的烴HC。
另外，即使在膨脹沖程的后半段或者排氣沖程中從燃料噴射閥3向燃燒室2內(nèi)噴 射燃料、即烴，該烴也在燃料室2內(nèi)或者排氣凈化催化劑13中被重整，廢氣中所含的NOx通 過(guò)該重整后的烴在排氣凈化催化劑13中被凈化。因而，在本發(fā)明中，也能夠代替從烴供給 閥15向內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)供給烴，而在膨脹沖程的后半段或者排氣沖程中向燃燒室2內(nèi)供 給烴。這樣，雖然在本發(fā)明中也能夠?qū)N供給至燃燒室2內(nèi)，但以下以將烴從烴供給閥15 向內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)噴射的情況為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。
圖4示出從烴供給閥15供給的烴的供給時(shí)刻和向排氣凈化催化劑13流入的廢氣 的空燃比(A/F)in的變化。另外，由于該空燃比(A/F) in的變化依賴(lài)于流入排氣凈化催化 劑13的廢氣中的烴的濃度變化，所以圖4所示的空燃比(A/F) in的變化也可以說(shuō)是表示烴 的濃度變化。不過(guò)，由于當(dāng)烴濃度變高時(shí)空燃比(A/F) in變小，所以在圖4中空燃比(A/F) in越趨向濃側(cè)則烴濃度變得越高。
圖5中，相對(duì)于排氣凈化催化劑13的各催化劑溫度TC示出通過(guò)使流入排氣凈化 催化劑13的烴濃度周期性變化而如圖4所示那樣使向排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空 燃比(A/F) in變化時(shí)基于排氣凈化催化劑13的NOx凈化率。本發(fā)明人長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)進(jìn)行與 NOx凈化相關(guān)的研究，在該研究課程中，可知如果使流入排氣凈化催化劑13的烴濃度以預(yù)先 確定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先確定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)，則如圖5所示那樣即使在400°C以 上的高溫區(qū)域也能夠得到極高的NOx凈化率。
進(jìn)而，可知此時(shí)包含氮和烴的大量還原性中間體被持續(xù)保持或者吸附在堿性層53 的表面上、即排氣凈化催化劑13的堿性廢氣流通表面部分54上，該還原性中間體在得到高 NOx凈化率方面起到核心作用。接著，參照?qǐng)D6A和6B對(duì)上述情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，上述圖 6A和6B圖示性示出排氣凈化催化劑13的催化劑載體50的表面部分，在上述圖6A和6B中 示出推測(cè)在使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先確定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先確定 的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的反應(yīng)。
圖6A示出流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度低時(shí)，圖6B示出從烴供給閥15供 給烴而使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度變高時(shí)。
另外，從圖4可知，由于將流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比除一瞬間之外 都維持在稀，所以流入排氣凈化催化劑13的廢氣通常處于氧過(guò)剩的狀態(tài)。因而，廢氣中所 含的NO如圖6A所示那樣在鉬51上被氧化而成為NO2,接著，該NO2被從鉬51供給電子而成 為NO2'因而，在鉬51上生成大量的NO2'該N02_活性強(qiáng)，將以上的該N02_稱(chēng)作活性NO/。
另一方面，如果從烴供給閥15供給烴，則如圖3所示那樣該烴在排氣凈化催化劑 13內(nèi)被重整，成為自由基。結(jié)果，如圖6B所示，活性NO/周?chē)臒N濃度變高。然而，在生成 活性NO/后，如果活性NO/周?chē)难鯘舛雀叩臓顟B(tài)持續(xù)一定時(shí)間以上，則活性NO/被氧化 而以硝酸根離子N03_的形式被吸收入堿性層53內(nèi)。但是，如果在經(jīng)過(guò)該一定時(shí)間之前活性NO；周?chē)臒N濃度高，則如圖6B所示那樣活性NO/在鉬51上與自由基狀的烴HC反應(yīng)，由 此生成還原性中間體。該還原性中間體附著或者吸附在堿性層53的表面上。
另外，認(rèn)為此時(shí)最初生成的還原性中間體是硝基化合物R_N02。如果生成該硝基 化合物R-NO2,則形成腈基化合物R-CN，但該腈基化合物R-CN在該狀態(tài)下只能存在瞬間， 因此立即成為異氰酸酯化合物R-NC0。如果該異氰酸酯化合物R-NCO水解則形成胺化合物 R_NH2。不過(guò)，在該情況下，認(rèn)為水解的是異氰酸酯化合物R-NCO的一部分。因而，如圖6B所 示，認(rèn)為保持或者吸附在堿性層53的表面上的還原性中間體的大部分是異氰酸酯化合物 R-NCO以及胺化合物R-NH2。
另一方面，如圖6B所示，如果烴HC包圍所生成的還原性中間體的周?chē)?，則還原性 中間體被烴HC阻止而無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。在該情況下，降低流入排氣凈化催化劑13的烴 的濃度，由此如果氧濃度變高則使還原性中間體周?chē)臒N被氧化。結(jié)果，如圖6A所示，還原 性中間體與活性NO/反應(yīng)。此時(shí)，活性NO/與還原性中間體R-NCO、R-NH2反應(yīng)而成為N2、 CO2、H2O,這樣NOx得到凈化。
這樣，在排氣凈化催化劑13中，通過(guò)增高流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度來(lái)生 成還原性中間體，通過(guò)降低流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度并提高氧濃度，活性NO/與 還原性中間體反應(yīng)，NOx得到凈化。
當(dāng)然在該情況下需要提高烴的濃度直至達(dá)到為了生成還原性中間體而充分高的 濃度，并需要降低烴的濃度直至達(dá)到為了使所生成的還原性中間體與活性NO/反應(yīng)而充分 低的濃度。即，需要使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先確定的范圍內(nèi)的振幅振 動(dòng)。另外，在該情況下，必須將充分量的還原性中間體R-NC0、R-NH2保持在堿性層53上、即 堿性廢氣流通表面部分24上，直到所生成的還原性中間體與活性NO/反應(yīng)為止，為此設(shè)置 有堿性的廢氣流通表面部分24。
另一方面，如果增長(zhǎng)烴的供給周期，則在供給烴之后到下一次要供給烴為止的期 間，氧濃度變高的期間增長(zhǎng)，因而，活性NO/不生成還原性中間體而以硝酸鹽的形式被吸收 到堿性層53內(nèi)。為了避免上述情況，需要使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先確 定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)。
因此，在基于本發(fā)明的實(shí)施例中，為了使廢氣中所含的NOx與經(jīng)重整的烴反應(yīng)而生 成包含氮和烴的還原性中間體R-NCO、R-NH2，在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上擔(dān)載 有貴金屬催化劑51、52，為了將所生成的還原性中間體R-NCO、R-NH2保持在排氣凈化催化 劑13內(nèi)，在貴金屬催化劑51、52的周?chē)纬捎袎A性的廢氣流通表面部分54，通過(guò)保持在堿 性的廢氣流通表面部分54上的還原性中間體R-NCO、R-NH2的還原作用還原NOx，將烴濃度 的振動(dòng)周期設(shè)成為了持續(xù)生成還原性中間體R-NCO、R-NH2所需要的振動(dòng)周期。因此，在圖 4所不的例子中將噴射間隔設(shè)為3秒。
如果使烴的振動(dòng)周期、即烴HC的供給周期比上述預(yù)先確定的范圍內(nèi)的周期長(zhǎng)，則 還原性中間體R-NCO、R-NH2從堿性層53的表面上消失，此時(shí)在鉬Pt53上生成的活性NO/ 如圖7A所示那樣以硝酸根離子NO3-的形式在堿性層53內(nèi)擴(kuò)散，成為硝酸鹽。即，此時(shí)廢氣 中的NOx以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)。
另一方面，圖7B示出當(dāng)像這樣NOx以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)時(shí)流入 排氣凈化催化劑13內(nèi)的廢氣的空燃比為理論空燃比或濃的情況。在該情況下，由于廢氣中的氧濃度降低，反應(yīng)向相反方向(NCV —NO2)進(jìn)行，這樣，被吸收到堿性層53內(nèi)的硝酸鹽依次成為硝酸根離子NO3-而后如圖7B所示那樣以NO2的形式從堿性層53放出。接下來(lái)，放出的NO2通過(guò)廢氣中所含的烴HC和CO還原。
圖8示出在堿性層53的NOx吸收能力臨近飽和之前使流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in暫時(shí)為濃的情況。另外，如在圖8所示的例子中，該濃控制的時(shí)間間隔為I分鐘以上。在該情況下，廢氣的空燃比(A/F) in為稀時(shí)吸收到堿性層53內(nèi)的NOx，在廢氣的空燃比(A/F) in暫時(shí)變?yōu)闈鈺r(shí)從堿性層53—起放出而被還原。因而，在該情況下， 堿性層53起到用于暫時(shí)吸收NOx的吸收劑的作用。
另外，此時(shí)，也存在堿性層53暫時(shí)吸附NOx的情況，因而，當(dāng)作為包含吸收和吸附兩者的術(shù)語(yǔ)而使用吸留這樣的術(shù)語(yǔ)時(shí)，堿性層53起到用于暫時(shí)吸留NOx的NOx吸留劑的作用。即，在該情況下，如果將供給至內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通路、燃燒室2以及排氣凈化催化劑13上游的排氣通路內(nèi)的空氣以及燃料(烴)的比稱(chēng)作廢氣的空燃比，則排氣凈化催化劑13作為當(dāng)廢氣的空燃比為稀時(shí)吸留NOx、當(dāng)廢氣中的氧濃度降低時(shí)放出所吸留的NOx的NOx吸留催化劑發(fā)揮功能。
圖9示出使排氣凈化催化劑13像這樣作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時(shí)的NOx凈化率。另外，圖9的橫軸示出排氣凈化催化劑13的催化劑溫度TC。在使排氣凈化催化劑13 作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能的情況下，如圖9所示，雖然當(dāng)催化劑溫度TC為從300°C到 4000C時(shí)能夠得到極高的NOx凈化率，但如果催化劑溫度TC變?yōu)?00°C以上的高溫則NOx凈化率降低。
像這樣如果催化劑溫度TC變?yōu)?00°C以上的高溫則NOx凈化率降低，是因?yàn)槿绻呋瘎囟萒C變?yōu)?00°C以上的高溫則硝酸鹽熱分解而以NO2的形式從排氣凈化裝置13 放出的緣故。即，只要以硝酸鹽的形式吸留N0X，當(dāng)催化劑溫度TC高時(shí)就難以得到高NOx凈化率。但是,在從圖4到圖6A、6B所示的新的NOx凈化方法中，由圖6A、6B可知，不生成硝酸鹽或者即使生成硝酸鹽也極其微量，這樣，如圖5所示，即使當(dāng)催化劑溫度TC高時(shí)也能夠得到高NOx凈化率。
因此，在本發(fā)明中，在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有用于使廢氣中所含的NOx與經(jīng)重整的烴反應(yīng)的排氣凈化催化劑13，在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上擔(dān)載有貴金屬催化劑51、52并且在貴金屬催化劑51、52的周?chē)纬捎袎A性的廢氣流通表面部分54，排氣凈化催化劑13具有當(dāng)使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先確定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先確定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)時(shí)對(duì)廢氣中所含的NOx進(jìn)行還原的性質(zhì)，并且具有當(dāng)使烴濃度的振動(dòng)周期比該預(yù)先確定的范圍長(zhǎng)時(shí)廢氣中所含的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振幅和振動(dòng)周期進(jìn)行控制，以使得生成還原NOx 所需要的充分量的還原性中間體，由此在排氣凈化催化劑13中還原廢氣中所含的N0X。
S卩，從圖4到圖6A、6B所示的NOx凈化方法，在使用形成有擔(dān)載貴金屬催化劑且能夠吸收NOx的堿性層的排氣凈化催化劑的情況下，幾乎不形成硝酸鹽而對(duì)NOx進(jìn)行凈化，這可以說(shuō)是新的NOx凈化方法。實(shí)際上在使用該新的NOx凈化方法的情況下，與使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能的情況相比較，從堿性層53檢測(cè)出的硝酸鹽極其微量。另外，以下將該新的NOx凈化方法稱(chēng)作第一 NOx凈化方法。
接著，參照?qǐng)D10至圖15對(duì)該第一 NOx凈化方法進(jìn)行稍微詳細(xì)的說(shuō)明。
圖10放大示出圖4所示的空燃比(A/F)in的變化。另外，如上所述向該排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空燃比(A/F) in的變化同時(shí)表示流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度變化。另外，在圖10中，Λ H表示流入排氣凈化催化劑13的烴HC的濃度變化的振幅，ΔΤ 表示流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振動(dòng)周期。
進(jìn)而，在該圖10中(A/F)b代表表示用于產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)輸出的燃燒氣體空燃比的基礎(chǔ)空燃比。換言之，該基礎(chǔ)空燃比(A/F)b表示當(dāng)停止烴的供給時(shí)流入排氣凈化催化劑13 的廢氣的空燃比。另一方面，在圖10中，X表示用于使所生成的活性NO/不以硝酸鹽的形式被吸留到堿性層53內(nèi)而生成還原性中間體所使用的空燃比(A/F) in的上限，為了使活性 NO；與經(jīng)重整的烴反應(yīng)而生成還原性中間體，需要將空燃比(A/F) in設(shè)定得比該空燃比的上限X低。
換言之，圖10的X表示為了使活性NO/與經(jīng)重整的烴反應(yīng)而生成還原性中間體所需要的烴的濃度的下限，為了生成還原性中間體而需要將烴的濃度設(shè)定得比該下限X高。 在該情況下，是否生成還原性中間體取決于活性NO/周?chē)难鯘舛群蜔N濃度的比率、即空燃比(A/F) in，以下將生成還原性中間體所需要的上述空燃比的上限X稱(chēng)作要求最小空燃比。
在圖10所示的例子中，要求最小空燃比X 變?yōu)闈?，因而，在該情況下，為了生成還原性中間體而使空燃比(A/F) in瞬間在要求最小空燃比X以下、即為濃。相對(duì)于此，在圖11 所示的例子中，要求最小空燃比X變?yōu)橄?。在該情況下，通過(guò)在將空燃比(A/F)in維持為稀的同時(shí)使空燃比(A/F) in周期性降低來(lái)生成還原性中間體。
在該情況下，要求最小空燃比X是變?yōu)闈膺€是變?yōu)橄∪Q于排氣凈化催化劑13的氧化力。在該情況下，例如如果增大貴金屬51的擔(dān)載量，則排氣凈化催化劑13的氧化力增強(qiáng)，如果酸性增強(qiáng)則氧化力增強(qiáng)。因而，排氣凈化催化劑13的氧化力根據(jù)貴金屬51的擔(dān)載量、酸性的強(qiáng)度而變化。
另外，在使用氧化力強(qiáng)的排氣凈化催化劑13的情況下，如果如圖11所示在將空燃比(A/F) in維持為稀的同時(shí)使空燃比(A/F) in周期性降低，則當(dāng)空燃比(A/F)in降低時(shí)烴被完全氧化，結(jié)果無(wú)法生成還原性中間體。相對(duì)于此，在使用氧化力強(qiáng)的排氣凈化催化劑13 的情況下，如果如圖10所示使空燃比(A/F) in周期性變?yōu)闈?，則當(dāng)空燃比(A/F)in變?yōu)闈鈺r(shí)烴不是被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，這樣，生成還原性中間體。因而，在使用氧化力強(qiáng)的排氣凈化催化劑13的情況下，需要使要求最小空燃比X為濃。
另一方面，在使用氧化力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如果如圖11所示在將空燃比(A/F) in維持為稀的同時(shí)使空燃比(A/F) in周期性降低，則烴不是被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，這樣，生成還原性中間體。相對(duì)于此，在使用氧化力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如果如圖10所示使空燃比(A/F) in周期性變?yōu)闈?，則大量的烴不被氧化而僅僅從排氣凈化催化劑13排出，這樣，無(wú)用消耗的烴量增大。因而，在使用氧化力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，需要使要求最小空燃比X為稀。
S卩，可知需要如圖12所示那樣排氣凈化催化劑13的氧化力越強(qiáng)則越降低要求最小空燃比X。像這樣根據(jù)排氣凈化催化劑13的氧化力使最小空燃比X變?yōu)橄』蛘咦優(yōu)闈猓?但以下以最小空燃比X為濃的情況為例，對(duì)流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度變化的振幅和流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振動(dòng)周期進(jìn)行說(shuō)明。
另外，如果增大基礎(chǔ)空燃比(A/F)b、S卩如果供給烴前的廢氣中的氧濃度增高，則為了將空燃比(A/F) in設(shè)為要求最小空燃比X以下而需要的烴的供給量增大，伴隨于此，不參與還原性中間體生成的多余的烴量也增大。在該情況下，為了良好地凈化NOx，需要如上述那樣使該多余的烴氧化，因而，為了良好地凈化N0X，多余的烴量越多，則越需要大量的氧。
在該情況下，如果增高廢氣中的氧濃度則能夠增大氧量。因而，為了良好地凈化 NOx,需要在供給烴前的廢氣中的氧濃度高時(shí)增高烴供給后的廢氣中的氧濃度。即，供給烴前的廢氣中的氧濃度越高則越需要增大烴濃度的振幅。
圖13示出得到同一 NOx凈化率的、供給烴前的廢氣中的氧濃度和烴濃度的振幅 Λ H之間的關(guān)系。從圖13可知，為了得到同一 NOx凈化率，供給烴前的廢氣中的氧濃度越高， 則越需要增大烴濃度的振幅ΛΗ。即，為了得到同一 NOx凈化率，基礎(chǔ)空燃比(A/F)b越高則越需要增大烴濃度的振幅AT。換言之，為了良好地凈化NOx，基礎(chǔ)空燃比(A/F)b越低則越能夠減少烴濃度的振幅AT。
然而，基礎(chǔ)空燃比(A/F)b最低發(fā)生在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，此時(shí)，如果烴濃度的振幅ΛΗ* 200ppm左右，則能夠良好地凈化N0X?；A(chǔ)空燃比(A/F)b通常比加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)大，因而，只要如圖14所示烴濃度的振幅Λ H為200ppm以上，就能夠得到良好的NOx凈化率。
另一方面,可知當(dāng)基礎(chǔ)空燃比(A/F)b最高時(shí),只要烴濃度的振幅ΔΗ為IOOOOppm 左右，就能夠得到良好的NOx凈化率。因而，在本發(fā)明中，烴濃度的振幅的預(yù)先確定的范圍為從 200ppm 到 lOOOOppm。
此外，如果烴濃度的振動(dòng)周期Λ T變長(zhǎng)，則在供給烴之后到下一次要供給烴的期間，活性NO/周?chē)难鯘舛茸兏摺Ｔ谠撉闆r下，如果烴濃度的振動(dòng)周期AT比5秒左右長(zhǎng)， 則活性NO/開(kāi)始以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)，因而，如果如圖15所示烴濃度的振動(dòng)周期Λ T比5秒左右長(zhǎng)，則NOx凈化率降低。因而，需要使烴濃度的振動(dòng)周期Λ T為5秒以下。
另一方面，如果烴濃度的振動(dòng)周期ΛΤ成為大致O. 3秒以下，則所供給的烴開(kāi)始在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上堆積，因而，如圖15所示，如果烴濃度的振動(dòng)周期Λ T 成為大致O. 3秒以下，則NOx凈化率降低。因此，在本發(fā)明中，烴濃度的振動(dòng)周期為從O. 3秒到5秒之間。
接著，參照?qǐng)D16至圖20對(duì)使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時(shí)的NOx凈化方法進(jìn)行具體說(shuō)明。以下將像這樣使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時(shí)的NOx凈化方法稱(chēng)作第二 NOx凈化方法。
在該第二 NOx凈化方法中，如圖16所示，當(dāng)吸留到堿性層53的吸留NOx量Σ NOX 超過(guò)預(yù)先確定的容許量MAX時(shí)流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F)in暫時(shí)變?yōu)闈狻Ｈ绻麖U氣的空燃比(A/F) in變?yōu)闈?，則當(dāng)廢氣的空燃比(A/F) in為稀時(shí)吸留到堿性層 53內(nèi)的NOx從堿性層53 —起放出并被還原。由此NOx被凈化。
例如根據(jù)從內(nèi)燃機(jī)排出而吸留到堿性層53的吸留NOx量來(lái)計(jì)算排出NOx量ΣN0X。 在基于本發(fā)明的實(shí)施例中，從內(nèi)燃機(jī)每單位時(shí)間排出而吸留到堿性層53的吸留NOx量N0XA 作為噴射量Q和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)而以圖17所示的映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)于R0M32內(nèi)，根據(jù)該排出NOx量NOXA計(jì)算吸留NOx量Σ Ν0Χ。在該情況下，如上所述使廢氣的空燃比(A/F) in為濃的周期通常在一分鐘以上。
圖18示出廢氣的空燃比(A/F) in為稀時(shí)從排氣凈化催化劑13噴出的吸留NOx的噴出速度N0XD。當(dāng)排氣凈化催化劑13的溫度TC上升時(shí)，如上所述以硝酸鹽的形式吸留的 NOx熱分解而后被噴出，此時(shí)的NOx噴出速度N0XD、即每單位時(shí)間噴出的NOx量NOXD當(dāng)排氣凈化催化劑13的溫度TC超過(guò)450°C左右的熱分解開(kāi)始速度時(shí)急劇上升。
在該第二 NOx凈化方法中，如圖19所示，從燃料噴射閥3向燃燒室2內(nèi)在噴射燃燒用燃料Q的基礎(chǔ)上還噴射追加的燃料WR，由此使流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F)in變?yōu)闈?。另外，圖19的橫軸表示曲軸角。該追加的燃料WR在要進(jìn)行燃燒但沒(méi)有顯現(xiàn)為內(nèi)燃機(jī)輸出的時(shí)期、即在壓縮上止點(diǎn)后緊靠ATD90°C前的時(shí)刻進(jìn)行噴射。該燃料量WR作為噴射量Q和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)而以圖20所示的映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)于R0M32 內(nèi)。當(dāng)然在該情況下也能夠通過(guò)增大從烴供給閥15供給的烴的供給量而使廢氣的空燃?xì)?(A/F) in變?yōu)闈狻?br> 另外，在本發(fā)明中通常使用第一 NOx凈化方法，此時(shí)通過(guò)使從烴供給閥15供給的烴供給量和噴射時(shí)間變化進(jìn)行控制，使得烴濃度的振幅ΛΗ和振動(dòng)周期AT成為與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的最佳值。在該情況下，如上所述，還原性中間體對(duì)于NOx的凈化起到核心作用，因而，可以認(rèn)為關(guān)注還原性中間體的生成而對(duì)烴濃度的振幅ΛΗ和振動(dòng)周期AT進(jìn)行控制是最適當(dāng)?shù)摹?br> 因此，在本發(fā)明中，如上所述，對(duì)流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振幅ΛΗ和振動(dòng)周期AT進(jìn)行控制，以使得生成還原NOx所需要的充分量的還原性中間體。如果再稍微具體說(shuō)明，在本發(fā)明中，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)算出還原NOx所需要的還原性中間體的要求生成量， 對(duì)流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振幅ΛΗ和振動(dòng)周期AT進(jìn)行控制，以使得還原性中間體的生成量成為該要求生成量。
因此，首先對(duì)還原性中間體的要求生成量進(jìn)行說(shuō)明。
另外，從一個(gè)NOx生成一個(gè)還原性中間體R-NCO或R_NH2。因此，還原NOx所需要的還原性中間體的要求生成量(mol)與要還原的N0x量(mol) —致。在該情況下，該要還原的NOx量為從內(nèi)燃機(jī)排出并流入排氣凈化催化劑13的流入NOx量與被吸留到排氣凈化催化劑13并從排氣凈化催化劑13放出的放出NOx量的和。因而，上述流入NOx量與放出NOx量的和表示還原性中間體的要求生成量。在排氣凈化催化劑13沒(méi)有吸留NOx的情況下，放出 NOx量為零，因而,在該情況下,流入NOx量表示還原性中間體的要求生成量。
另外，如果能夠?qū)⑦€原性中間體的要求生成量維持在要求生成量，則能夠?qū)⒁€原的NOx全部?jī)艋Ｒ蚨?，在本發(fā)明中，如上所述，對(duì)流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振幅Λ H和振動(dòng)周期AT進(jìn)行控制，以使還原性中間體的生成量成為要求生成量。
另外，在基于本發(fā)明的實(shí)施例中，作為還原性中間體的要求生成量使用每單位時(shí)間的要求生成量、即要求生成速度，同樣地，作為流入NOx量和放出NOx量，使用每單位時(shí)間的流入NOx量即NOx流入速度和每單位時(shí)間的放出NOx量即NOx放出速度。在該情況下，NOx 流入速度和NOx放出速度的和表示還原性中間體的要求生成速度。
圖21Α和21Β分別示出在排氣凈化催化劑13內(nèi)吸留有NOx的狀態(tài)下利用第一 NO 凈化方法進(jìn)行NOx凈化處理時(shí)從排氣凈化催化劑13放出的NOx放出率與排氣凈化催化劑13 的溫度TC之間的關(guān)系、以及NOx放出率與烴濃度的振幅ΛΗ之間的關(guān)系。如圖21Α所示， 如果排氣凈化催化劑13的溫度TC變高，則NOx放出率變高。
另一方面，如果流入排氣凈化催化劑13的廢氣中的氧濃度降低，則從排氣凈化催化劑13放出NOx，此時(shí)氧濃度的降低量越大，則NOx的放出量越增加。因而，如圖21B所示， 如果烴濃度的振幅△ H變大，則NOx放出率變高。然而，如果確定內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)則大致確定排氣凈化催化劑13的溫度TC和烴濃度的振幅ΛΗ，因而如果確定內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)則確定NOx放出率。因而，在基于本發(fā)明的實(shí)施例中，每單位時(shí)間的NOx放出率NOXD作為從燃料噴射閥3噴射的燃料的噴射量Q和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)而以圖21C所示的映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)于R0M32內(nèi)。
在本發(fā)明中，通過(guò)將被吸留到排氣凈化催化劑13的吸留NOx量乘以NOx放出率，SP 根據(jù)吸留NOx量和NOx放出率計(jì)算放出NOx量。在該情況下，在基于本發(fā)明的實(shí)施例中，吸留NOx量一直作為圖16所示的Σ NOX被計(jì)算，通過(guò)將該吸留NOx量Σ NOX乘以NOx放出率 NOXD來(lái)計(jì)算NOx放出速度(Σ NOX · N0XD)。另一方面，NOx流入成為圖17所示的映射的值 Ν0ΧΑ。因而，還原性中間體的要求生成速度由(Σ NOX N0XD+N0XA)表示。另外，在該情況下，能夠通過(guò)將(Σ NOX · N0XD+N0XA)乘以對(duì)基于本發(fā)明的排氣凈化裝置要求的凈化率來(lái)作為還原性中間體的要求生成速度。
接著，參照?qǐng)D22A和圖22B對(duì)在排氣凈化催化劑13的堿性層53上能夠預(yù)先保持生成的還原性中間體的還原性中間體保持時(shí)間進(jìn)行說(shuō)明。如果排氣凈化催化劑13的溫度 TC上升則所生成的還原性中間體易于從堿性層53脫離。因而，如圖22A所示，隨著排氣凈化催化劑13的溫度TC變高，還原性中間體保持時(shí)間變短。
另外，如果烴濃度的振動(dòng)周期AT比還原性中間體保持時(shí)間長(zhǎng)，則產(chǎn)生不存在還原性中間體的期間，NOx凈化率降低。為了不產(chǎn)生這樣的不存在還原性中間體的期間，需要使烴濃度的振動(dòng)周期ΛΤ與還原性中間體保持時(shí)間相等，或者比 還原性中間體保持時(shí)間短。因而，如圖22B所示，排氣凈化催化劑13的溫度TC越高，則烴的振動(dòng)周期AT越短。圖 22A和圖22B所示的關(guān)系預(yù)先存儲(chǔ)于R0M32內(nèi)。
接著，參照?qǐng)D23A和圖23B對(duì)烴的供給量WF進(jìn)行說(shuō)明。圖23A和圖23B分別示出利用所供給的烴生成還原性中間體時(shí)的還原性中間體生成率K1和排氣凈化催化劑13的溫度TC之間的關(guān)系、以及還原性中間體生成率K2和從燃料噴射閥3噴射的燃料的噴射量Q之間的關(guān)系。
當(dāng)排氣凈化催化劑13活性化時(shí)，還原性中間體急劇增加。因而，如圖23A所示，當(dāng)排氣凈化催化劑13的溫度TC變高時(shí)，還原性中間體生成率K1急劇上升，之后隨著溫度TC 的上升而一點(diǎn)點(diǎn)地增大。
另一方面，如果噴射量Q增大、即內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷變高，則從內(nèi)燃機(jī)排出的NOx量增大， 因而，烴的要求供給量也增大。但是，如果過(guò)度增加烴的供給量，則烴的消耗量過(guò)度增大。因而，為了不像這樣過(guò)度增大烴的消耗量，當(dāng)噴射量Q增大時(shí)，如圖23B所示那樣降低還原性中間體生成率K2。圖23A和圖23B所示的關(guān)系預(yù)先存儲(chǔ)于R0M32內(nèi)。
如果將烴的供給量WF乘以?xún)蛇€原性中間體生成率Kp K2，則為所生成的還原性中間體量(WF · K1 · K2)。在本發(fā)明中，該還原性中間體量(WF · K1 · K2)為還原性中間體的要求生成量。因而，烴的供給量WF為將還原性中間體的要求生成量除以(K^K2)所得的值。 這樣計(jì)算烴的供給量WF。即，決定烴濃度的振幅Λ H。
S卩，在本發(fā)明中，預(yù)先存儲(chǔ)有保持在排氣凈化催化劑13內(nèi)的還原性中間體的保持時(shí)間、和利用所供給的烴生成還原性中間體時(shí)的還原性中間體生成率K1 · K2，根據(jù)還原性中間體的要求生成量、還原性中間體的保持時(shí)間和還原性中間體生成率K1 · K2來(lái)計(jì)算流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振幅和振動(dòng)周期。
另外，在基于本發(fā)明的實(shí)施例中，作為圖23A所示的還原性中間體生成率K1使用每單位時(shí)間的還原性中間體生成率，因而在本實(shí)施例中，直到接下來(lái)要進(jìn)行烴的供給為止的還原性中間體的生成量為將(WF · F1 · F2)乘以烴的供給周期AT而得的值。因而，在該情況下，烴的供給量WF為將還原性中間體的要求生成量除以(K1 · K2 · AT)所得的值。
接著，參照?qǐng)D24A至圖25B對(duì)求出烴的供給量WF的簡(jiǎn)便方法進(jìn)行說(shuō)明。圖24A示出使用還原性中間體保持時(shí)間、還原性中間體生成率得到的、或者通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的能夠生成還原性中間體的最大生成量M，從圖24A可知，該最大生成量M為從燃料噴射閥3噴射的燃料的噴射量Q和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)。另一方面，圖24B示出圖24A 的通過(guò)原點(diǎn)O的直線MX上的還原性中間體的最大生成量M的變化。另外，在圖24A中，Mal、 Ma2> Mmax> Mbl> Mb2> Mb3表不等最大生成量線，Mmax表不得到最大的最大生成量M的等最大生成量線。
從圖24A和圖25B可知，隨著內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N降低且噴射量Q變少，最大生成量M變小，隨著內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N增高且噴射量Q增大，最大生成量M變小。
另外，在本實(shí)施例中，實(shí)際上M表示每單位時(shí)間的最大生成量、即能夠生成還原性中間體的最大生成速度。得到該最大生成速度M時(shí)的烴的供給量W和烴的供給周期AT作為噴射量Q和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)而分別以圖25A和圖25B所示的映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)于 R0M32 內(nèi)。
因而，圖25A所示的烴的供給量W表示各運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的最大供給量，因而，烴的供給量被圖25A所示的最大供給量W所限制。另一方面，當(dāng)還原性中間體的要求生成量比最大生成量M少時(shí)，如果使烴的供給量比圖25A所示的最大供給量W少，則能夠?qū)⑦€原性中間體的生成量設(shè)為要求生成量。
此時(shí)，在本實(shí)施例中，烴的供給量為將與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的圖25A所示的最大供給量W乘以(還原性中間體的要求生成速度/還原性中間體的最大生成速度M)所得的值，烴的供給周期為與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的圖25B所示的周期AT。這樣，在本實(shí)施例中，預(yù)先存儲(chǔ)能夠生成還原性中間體的最大生成量M，根據(jù)該最大生成量M和還原性中間體的要求生成量來(lái)計(jì)算流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振幅△ H和振動(dòng)周期AT。
接著對(duì)基于本發(fā)明的NOx的放出控制進(jìn)行說(shuō)明。
圖26示出利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化處理時(shí)的NOx凈化率，和使用第二 NOx凈化方法時(shí)的向排氣凈化催化劑13吸留NOx的NOx吸留率。在本發(fā)明中，當(dāng)NOx凈化率比NOx吸留率高時(shí)、即當(dāng)排氣凈化催化劑13的溫度TC比較高時(shí)使用第一 NOx凈化方法， 當(dāng)NOx吸留率比NOx凈化率高時(shí)、即排氣凈化催化劑13的溫度TC低時(shí)，使用第二 NOx凈化方法。因而，在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)通常使用第二 NOx凈化方法，如果排氣凈化催化劑13的溫度TC 變高則從第二 NOx凈化方法切換成第一 NOx凈化方法。
另一方面，如果利用NOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化處理時(shí)要凈化的NOx量急劇增大， 則產(chǎn)生無(wú)法生成還原增大的NOxK需量的還原性中間體的情況。在基于本發(fā)明的實(shí)施例中， 圖24A所示的能夠生成還原性中間體的最大生成量M預(yù)先存儲(chǔ)于R0M32內(nèi)，當(dāng)還原性中間體的要求生成量超過(guò)最大生成量M時(shí)，判斷無(wú)法生成還原NOx所需要的量的還原性中間體。
然而，在像這樣無(wú)法生成還原NOxK需要的量的還原性中間體的情況下、即在還原性中間體的要求生成量變得比圖24A所示的最大生成量M大的情況下，沒(méi)有任何處理就從排氣凈化催化劑13排出大量的N0X。像這樣還原性中間體的要求生成量比圖24A所示的最大生成量M大的代表性的情況是在大量的NOx被吸留于排氣凈化催化劑13的狀態(tài)下從第二 NOx凈化方法切換成第一凈化方法時(shí)。
此時(shí)被吸留于排氣凈化催化劑13的NOx急劇放出，因此，還原性中間體的要求生成量變得比最大生成量M大。此時(shí)，在基于本發(fā)明的一實(shí)施例中，為了使NOx的還原所使用的烴量增量而增大烴的供給量，由此，流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比暫時(shí)變?yōu)闈?。圖27示出此時(shí)的、即從第二 NOx凈化方法切換成第一 NOx凈化方法時(shí)的時(shí)間圖。
另外，圖27示出追加的燃料WR的噴射時(shí)間、烴WR的供給時(shí)刻、流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in的變化、和被吸留于排氣凈化催化劑13的吸留NOx量5 NOX 的變化。如圖27所示，當(dāng)吸留NOx量Σ NOX為正值時(shí)，如果從第二 NOx凈化方法切換成第一 NOx凈化方法則從排氣凈化催化劑13放出N0X。為了還原此時(shí)放出的NOx而供給追加的燃料WR，流入空燃比(A/F) in暫時(shí)變?yōu)闈?。之后開(kāi)始基于第一 NOx凈化方法的凈化處理。
圖28示出用于執(zhí)行該實(shí)施例的NOx凈化控制例程。該例程通過(guò)每一定時(shí)間的插入來(lái)執(zhí)行。
參照?qǐng)D28，首先在步驟60中，判明當(dāng)使用第二 NOx凈化方法時(shí)向排氣凈化催化劑 13吸留NOx的NOx吸留率是否比利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化處理時(shí)的NOx凈化率低。當(dāng)NOx吸留率比NOx凈化率高時(shí)前進(jìn)至步驟61并執(zhí)行第二 NOx凈化方法。
S卩，在第二步驟61中根據(jù)圖17所示的映射計(jì)算每單位時(shí)間的吸留NOx量[NOXA, 根據(jù)圖18所示的關(guān)系計(jì)算NOx噴出速度Ν0ΧΒ。接著，在步驟62中基于下式計(jì)算在利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行的NOx凈化作用中吸留到排氣凈化催化劑14的NOx量Σ Ν0Χ。
Σ NOX —Σ N0X+N0XA-N0XD
接著，在步驟63中判明吸留N0x量Σ NOX是否超過(guò)容許值MAX。如果Σ NOX > MAX, 則前進(jìn)至步驟64并根據(jù)圖20所示的映射計(jì)算追加的燃料量WR，進(jìn)行追加的燃料的噴射作用。接著在步驟65中將Σ NOX清零。
另一方面，當(dāng)在步驟60中判斷為NOxK留率比NOx凈化率低時(shí)前進(jìn)至步驟66并根據(jù)圖17所示的映射計(jì)算每單位時(shí)間的吸留NOx量、即NOx流入速度Ν0ΧΑ，根據(jù)圖21C所示的映射計(jì)算每單位時(shí)間的NOx放出率N0XD。接著在步驟67中根據(jù)圖24A所示的關(guān)系計(jì)算還原性中間體的最大生成速度M。接著在步驟68中計(jì)算NOx流入速度NOXA和NOx放出速度(N0XD · Σ Ν0Χ)的和NX。接著在步驟69中判明該和NX是否比還原性中間體的最大生成速度M大。
當(dāng)和NX比最大生成速度M小時(shí)前進(jìn)至步驟70并利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行NOx 的凈化處理。即，在步驟70中計(jì)算還原性中間體的要求生成速度RM。在該實(shí)施例中，將和 NX作為要求生成速度RM。在該情況下，也能夠通過(guò)將該和NX乘以針對(duì)基于本發(fā)明的排氣凈化裝置要求的凈化率來(lái)作為要求生成速度RM。在該情況下，RM < NX。
接著在步驟71中通過(guò)將根據(jù)圖25A所示的映射計(jì)算出來(lái)的烴的最大供給量W乘以(要求生成速度RM/最大生成速度M)來(lái)計(jì)算烴的供給量WF (= (RM/M) · W)。 接著在步驟72中根據(jù)圖25B所示的映射計(jì)算烴的供給周期AT。接著在步驟73中以計(jì)算出來(lái)的供給量WF和供給周期Λ T進(jìn)行烴的供給控制。
另一方面，當(dāng)在步驟69中判斷為NOx流入速度和NOx放出速度的和NX比還原性中間體的最大生成速度M大時(shí)，前進(jìn)至步驟74并計(jì)算為了還原被吸留的NOx所需要的追加的燃料量，進(jìn)行追加的燃料的噴射作用。接著在步驟75中將Σ NOX清零。
在從圖29Α至圖32中示出其他的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，當(dāng)無(wú)法生成還原NOx所需要的量的還原性中間體時(shí)，為了增大還原性中間體的生成所使用的烴量，不使烴濃度的振幅Λ H變化而減小基礎(chǔ)空燃比(A/F)b。S卩，從圖29A所示的狀態(tài)成為圖29B的狀態(tài)。
如果像這樣不使烴濃度的振幅ΛΗ變化而減小基礎(chǔ)空燃比(A/F)b，則供給烴時(shí)的最小空燃比變得相當(dāng)小，結(jié)果，還原性中間體的生成所使用的烴量增大。結(jié)果，還原性中間體的生成量增大,能夠處理大量的NOx。
在基于本發(fā)明的實(shí)施例中，與圖29A所示的通常的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相比較，通過(guò)減小節(jié)流閥10的開(kāi)度來(lái)減小基礎(chǔ)空燃比(A/F)b。在該實(shí)施例中，預(yù)先求出圖29A所示的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的節(jié)流閥10的開(kāi)度ΘΑ和圖29B所示的基礎(chǔ)空燃比(A/F)b減小時(shí)的節(jié)流閥10的開(kāi)度 ΘΒ，上述開(kāi)度ΘΑ、ΘΒ作為噴射量Q和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)而以映射的形式預(yù)先存儲(chǔ)于 R0M32內(nèi)。圖30示出R0M32內(nèi)所存儲(chǔ)的開(kāi)度Θ B的映射。
在該實(shí)施例中，如圖31所示，如果從第二 NOx凈化方法切換成第一 NOx凈化方法， 則在剛切換之后暫時(shí)減小基礎(chǔ)空燃比(A/F)b。
圖32示出用于執(zhí)行該實(shí)施例的NOx凈化控制例程。該例程也通過(guò)每一定時(shí)間的插入來(lái)執(zhí)行。另外，該例程中的步驟80到89與圖28所示的例程中的步驟60到69相同， 而圖32所示的例程中的步驟92到95與圖28所示的例程中的步驟70到73相同。
S卩，參照?qǐng)D32，首先在步驟80中判明使用第二 NOx凈化方法時(shí)的向排氣凈化催化劑13吸留NOx的NOx吸留率是否比利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行NOx凈化處理時(shí)的NOx凈化率低。當(dāng)NOx吸留率比NOx凈化率高時(shí)前進(jìn)至步驟81并執(zhí)行第二 NOx凈化方法。
S卩，在步驟81中根據(jù)圖17所示的映射計(jì)算每單位時(shí)間的吸留根據(jù)圖 18所示的關(guān)系計(jì)算NOx噴出速度Ν0ΧΒ。接著在步驟82中基于下式計(jì)算在利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行的NOx凈化作用中被吸留到排氣凈化催化劑14的NOx量Σ Ν0Χ。
Σ NOX —Σ N0X+N0XA-N0XD
接著，在步驟83中判明吸留N0x量Σ NOX是否超過(guò)容許值MAX。如果Σ NOX > MAX, 則前進(jìn)至步驟84并根據(jù)圖20所示的映射計(jì)算追加的燃料量WR，進(jìn)行追加的燃料的噴射作用。接著在步驟85中將Σ NOX清零。
另一方面，當(dāng)在步驟80中判斷為NOx吸留率比NOx凈化率低時(shí)前進(jìn)至步驟86并根據(jù)圖17所示的映射計(jì)算每單位時(shí)間的吸留NOx量、即NOx流入速度Ν0ΧΑ，根據(jù)圖21C所示的映射計(jì)算每單位時(shí)間的NOx放出率N0XD。接著在步驟87中根據(jù)圖24A所示的關(guān)系計(jì)算還原性中間體的最大生成速度M。接著在步驟88中計(jì)算NOx流入速度NOXA和NOx放出速度(N0XD · Σ Ν0Χ)的和NX。接著在步驟89中判明該和NX是否比還原性中間體的最大生成速度M大。
當(dāng)和NX比最大生成速度M小時(shí)前進(jìn)至步驟90并利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行通常的NOx的凈化處理。S卩，在步驟90中計(jì)算所存儲(chǔ)的通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的節(jié)流閥10的開(kāi)度Θ么，將節(jié)流閥10的開(kāi)度設(shè)為該開(kāi)度Θ A0接著在步驟90中計(jì)算還原性中間體的要求生成速度RM。 在該實(shí)施例中將和NX作為要求生成速度RM。在該情況下，如上所述，也能夠?qū)⒃摵蚇X乘以針對(duì)基于本發(fā)明的排氣凈化裝置要求的凈化率來(lái)作為要求生成速度RM。
接著在步驟93中通過(guò)將根據(jù)圖25A所示的映射計(jì)算出來(lái)的烴的最大供給量W乘以(要求生成速度RM/最大生成速度M)來(lái)計(jì)算烴的供給量WF (= (RM/M) · W)。接著在步驟94中根據(jù)圖25B所示的映射計(jì)算烴的供給周期AT。接著在步驟95中以計(jì)算出來(lái)的供給量WF和供給周期Λ T進(jìn)行烴的供給控制。
另一方面，當(dāng)在步驟89中判斷為NOx流入速度和NOx放出速度的和NX比還原性中間體的最大生成速度M大時(shí)，前進(jìn)至步驟91并根據(jù)圖30所示的映射計(jì)算用于減小基礎(chǔ)空燃比(A/F)b的節(jié)流閥10的開(kāi)度Θ B，將該節(jié)流閥10的開(kāi)度作為該開(kāi)度Θ B。接著前進(jìn)至步驟92。·
像這樣在從圖27至圖31所示的實(shí)施例中，當(dāng)無(wú)法生成還原NOx所需要的量的還原性中間體時(shí)，暫時(shí)增大還原性中間體的生成或者NOx的還原所使用的烴量。
接著參照?qǐng)D33對(duì)再一實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。圖33示出在使用第二 NOx凈化方法的情況下為了放出被吸留到排氣凈化催化劑13的NOx而向燃燒室2內(nèi)供給追加的燃料WR從而使流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比暫時(shí)為濃的情況。另外，在圖33中TX表示排氣凈化催化劑13的活性化溫度，因而，圖33示出在供給追加的燃料WR之前、即在進(jìn)行用于使流入空燃比(A/F) in為濃的濃控制之前，排氣凈化催化劑13的溫度TC在活性化溫度TX以下的情況。
如圖33所示，如果開(kāi)始濃控制，則利用從燃燒室2排出的烴的氧化反應(yīng)熱使排氣凈化催化劑13的溫度TC急劇上升，超過(guò)活性化溫度TC。另一方面，即使開(kāi)始濃控制，從燃燒室2排出的烴也用于消耗貯存于排氣凈化催化劑13內(nèi)的氧，因而，即使開(kāi)始濃控制，流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F)b也不會(huì)立即變?yōu)闈狻?br> 另外，開(kāi)始濃控制而流入空燃比(A/F) in減少時(shí)，被吸留到排氣凈化催化劑13內(nèi)的NOx被急劇放出。此時(shí)，如在圖33中以h所示的那樣，存在排氣凈化催化劑13的溫度TC 成為活性化溫度TX以上且流入空燃比(A/F) in變?yōu)橄〉钠陂g。在該期間^，如果利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化處理，則利用被放出的NOx生成還原性中間體，利用該還原性中間體還原被放出的N0X。因而，在該實(shí)施例中，在能夠生成該還原性中間體的期間h供給烴 WF，利用第一 NOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化處理。
另一方面，在濃控制完成后，如圖33中以t2所示的那樣，也存在排氣凈化催化劑 13的溫度TC成為活性化溫度TX以上且流入空燃比(A/F) in變?yōu)橄〉钠陂g。在該期間t2， 如果也利用第一NOx凈化方法進(jìn)行NOx的凈化處理，則利用被放出的NOx生成還原性中間體。 在該情況下，也利用該還原性中間體還原被放出的N0X。但是在該情況下，為了蓄積所生成的還原性中間體，在能夠生成該還原性中間體的期間t2也供給烴WF。
S卩，在該實(shí)施例中，在供給追加的燃料WR后流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in從稀轉(zhuǎn)換成濃之前的能夠生成還原性中間體期間h、以及流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in從濃轉(zhuǎn)換成稀后的能夠生成還原性中間體的期間t2，供給烴 WF，以使得在排氣凈化催化劑13中生成還原性中間體。
另一方面，如果排氣凈化催化劑13熱劣化或者硫中毒，則NOx吸留能力、還原性中間體的保持能力降低。因而，在該情況下，優(yōu)選根據(jù)排氣凈化催化劑13的熱劣化或者硫中毒來(lái)修正NOx的可吸留量、圖22A所示的還原性中間體保持時(shí)間。圖34A示出對(duì)于NOx的可吸留量的校正系數(shù)，圖34B示出對(duì)于還原性中間體保持時(shí)間的校正系數(shù)。
如圖34A所示，車(chē)輛的行駛距離越長(zhǎng)、即排氣凈化催化劑13的熱劣化或者硫中毒越增大，則對(duì)于NOx的可吸留量的校正系數(shù)變得越小。在該情況下，例如如果將圖16所示的容許值MAX乘以該校正系數(shù)，則車(chē)輛的行駛距離越長(zhǎng)，使用第二 NOx凈化方法時(shí)的濃控制的周期越短。另一方面，如圖34B所示，硫中毒量越增大，則對(duì)于還原性中間體保持時(shí)間的校正系數(shù)越小。在該情況下，例如如果將圖22B所示的Δ T乘以該校正系數(shù),則硫中毒量越增大，烴的供給周期Λ T越短。
另外，作為其他實(shí)施例，也能夠在排氣凈化催化劑13上游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置用于使烴重整的氧化催化劑，也能夠在排氣凈化催化劑13上游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置用于吸留或者保持NOx的催化劑。在像這樣配置有吸留或者保持NOx的催化劑的情況下， 也將自該催化劑的放出作用考慮在內(nèi)而進(jìn)行NOx的凈化控制。
符號(hào)說(shuō)明
4...進(jìn)氣歧管；5...排氣歧管；7...排氣潤(rùn)輪增壓器；12...排氣管；13...排氣凈化催化劑；14...微粒過(guò)濾器；15...烴供給閥。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有排氣凈化催化劑，該排氣凈化催化劑用于使廢氣中所含的 NOx和經(jīng)重整的烴反應(yīng)而生成包含氮和烴的還原性中間體，在該排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔(dān)載有貴金屬催化劑，并且在該貴金屬催化劑周?chē)纬捎袎A性的廢氣流通表面部分；該排氣凈化催化劑具有當(dāng)使流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預(yù)先確定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先確定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)時(shí)生成該還原性中間體并利用所生成的還原性中間體的還原作用還原廢氣中所含的NOx的性質(zhì)，并且具有當(dāng)該烴濃度的振動(dòng)周期比該預(yù)先確定的范圍長(zhǎng)時(shí)廢氣中所含的NOJA吸留量增大的性質(zhì)；在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置計(jì)算還原NOx所需要的還原性中間體的要求生成量，對(duì)流入排氣凈化催化劑的烴濃度的振幅和振動(dòng)周期進(jìn)行控制，以使得還原性中間體的生成量成為該要求生成量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，該還原性中間體的要求生成量以從內(nèi)燃機(jī)排出并流入排氣凈化催化劑的流入NOx量與被吸留到排氣凈化催化劑并從排氣凈化催化劑放出的放出NOx量的和表示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，預(yù)先存儲(chǔ)有被吸留到排氣凈化催化劑并從排氣凈化催化劑放出的NOx的■,放出率，根據(jù)被吸留到排氣凈化催化劑的吸留NOx量和該NOx放出率來(lái)計(jì)算放出NOx量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，預(yù)先存儲(chǔ)有被保持在排氣凈化催化劑內(nèi)的還原性中間體的保持時(shí)間和利用所供給的烴生成還原性中間體時(shí)的還原性中間體生成率,根據(jù)該還原性中間體的要求生成量、還原性中間體的保持時(shí)間以及還原性中間體生成率來(lái)計(jì)算流入排氣凈化催化劑的烴濃度的振幅和振動(dòng)周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，預(yù)先存儲(chǔ)有能夠生成還原性中間體的最大生成量，根據(jù)該最大生成量和該還原性中間體的要求生成量來(lái)計(jì)算流入排氣凈化催化劑的烴濃度的振幅和振動(dòng)周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，所述烴濃度的振動(dòng)周期在O. 3秒到5秒之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，當(dāng)無(wú)法生成還原NOx所需要的量的還原性中間體時(shí)，暫時(shí)增大在還原性中間體的生成或者NOx的還原中所使用的烴量。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，預(yù)先存儲(chǔ)有能夠生成還原性中間體的最大生成量，當(dāng)該還原性中間體的要求生成量超過(guò)該最大生成量時(shí)，判斷為無(wú)法生成還原NOx所需要的量的還原性中間體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，當(dāng)無(wú)法生成還原NOx所需要的量的還原性中間體時(shí)，為了使在NOx的還原中所使用的烴量增加，增大烴的供給量而使流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比暫時(shí)為濃。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，當(dāng)無(wú)法生成還原NOxK需要的量的還原性中間體時(shí)，為了增大在還原性中間體的生成中所使用的烴量而減小基礎(chǔ)空燃比。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，在為了放出吸留于排氣凈化催化劑的NOx而向燃燒室內(nèi)供給追加的燃料從而使流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比暫時(shí)為濃的情況下，在供給該追加的燃料后流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比從稀轉(zhuǎn)換成濃之前的能夠生成還原性中間體的期間、以及流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比從濃轉(zhuǎn)換成稀之后的能夠生成還原性中間體的期間，供給烴以使得在排氣凈化催化劑中能夠生成還原性中間體。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，所述貴金屬催化劑由銠Rh和鈀Pd中的至少一者以及鉬Pt構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，在所述排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上形成有堿性層，該堿性層包含堿金屬或者堿土類(lèi)金屬或者稀土類(lèi)或者能夠向NOx供給電子的金屬，該堿性層的表面形成所述堿性的廢氣流通表面部分。
全文摘要
本發(fā)明提供內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置。在內(nèi)燃機(jī)中，在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有烴供給閥(15)和排氣凈化催化劑(13)。如果烴供給閥(15)以5秒以?xún)?nèi)的周期供給烴，則在排氣凈化催化劑(13)內(nèi)生成還原性中間體，利用該還原性中間體進(jìn)行NOx的凈化處理。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置計(jì)算還原NOx所需要的還原性中間體的要求生成量，對(duì)烴的供給量和供給周期進(jìn)行控制，以使得還原性中間體的生成量成為該要求生成量。
文檔編號(hào)F01N3/36GK103003539SQ201080014820
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者梅本壽丈, 吉田耕平, 井上三樹(shù)男, 美才治悠樹(shù) 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社