專利名稱：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)：
已知有一種內(nèi)燃機(jī)，在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)，配置有當(dāng)流入的廢氣的空燃比為稀空燃比時(shí)吸留廢氣中所含的NOx而當(dāng)流入的廢氣的空燃比變成濃空燃比時(shí)釋放出所吸留的NOx的NOx吸留催化劑，并且在NOx吸留催化劑上游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有具有吸附功能的氧化催化劑，在要從NOx中吸留催化劑釋放出NOx時(shí)向氧化催化劑上游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)供給烴來(lái)使流入NOx吸留催化劑的廢氣的空燃比變成濃空燃比(例如參照專利文獻(xiàn)I)。在該內(nèi)燃機(jī)中，要從NOx吸留催化劑釋放出NOx時(shí)被供給的烴在氧化催化劑中成為氣體狀的烴，氣體狀的烴被送入NOx吸留催化劑。其結(jié)果，從NOx吸留催化劑釋放出的NOx被良好地還原。專利文獻(xiàn)I :日本專利第3969450號(hào)但是存在若NOx吸留催化劑處于高溫時(shí)NOx凈化率就會(huì)下降的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
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，其即使在排氣凈化催化劑的溫度成為高溫時(shí)也能夠得到較高的NOx凈化率。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中，在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有用于使廢氣中包含的NOx和被重整了的烴發(fā)生反應(yīng)的排氣凈化催化劑，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圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，排氣凈化催化劑具有當(dāng)以預(yù)先規(guī)定的供給周期來(lái)從烴供給閥噴射預(yù)先規(guī)定的量的烴時(shí)，對(duì)廢氣中包含的NOx進(jìn)行還原的性質(zhì)，并且具有若使烴的供給周期長(zhǎng)于預(yù)先規(guī)定的供給周期，則廢氣中包含的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以預(yù)先規(guī)定的供給周期從烴供給閥噴射預(yù)先規(guī)定的量的烴，此時(shí)與排氣凈化催化劑的氧化能力的增大對(duì)應(yīng)地增大來(lái)自烴供給閥的烴的供給壓。即使排氣凈化催化劑的溫度成為高溫，也能夠得到較高的NOx凈化率。


圖I是壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的整體圖。圖2是對(duì)催化劑載體的表面部分進(jìn)行圖解表示的圖。圖3是用于說(shuō)明排氣凈化催化劑中的氧化反應(yīng)的圖。圖4是表示向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的圖。圖5是表示NOx凈化率的圖。
圖6A和6B是用于說(shuō)明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應(yīng)的圖。圖7A和7B是用于說(shuō)明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應(yīng)的圖。圖8是表示向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比的變化的圖。圖9是表示NOx凈化率的圖。圖10是表示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是表示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是表示排氣凈化催化劑的氧化能力和要求最小空燃比X之間的關(guān)系的圖。圖13是表示在同一 NOx凈化率下得到的、廢氣中的氧濃度和烴濃度的振幅AHi間的關(guān)系的圖。
圖14是表示烴濃度的振幅Λ H和NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。圖15是表示烴濃度的振動(dòng)周期Λ T和NOx凈化率之間的關(guān)系的圖。圖16是表示向排氣凈化催化劑流入的廢氣的空燃比等的變化的時(shí)間圖。圖17是表示烴的噴射時(shí)間WT的映射的圖。圖18Α、18Β是表示烴的噴射壓力WP和噴射時(shí)間WT之間的關(guān)系的圖。圖19Α、19Β是表示烴的噴霧的圖。圖20是表示修正系數(shù)ΚΡ1、KTl的值和催化劑溫度TC之間的關(guān)系的圖。圖21是表示修正系數(shù)ΚΡ2、ΚΤ2的值和硫中毒量Σ S之間的關(guān)系等的圖。圖22是表示修正系數(shù)ΚΡ3、ΚΤ3的值和進(jìn)氣量GA之間的關(guān)系的圖。圖23是表示修正系數(shù)ΚΡ4、ΚΤ4的值和噴射量W之間的關(guān)系的圖。圖24是用于進(jìn)行烴的供給控制的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖I表示壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的整體圖。參照?qǐng)DI, I表不內(nèi)燃機(jī)主體,2表不各汽缸的燃燒室,3表不用于分別向各燃燒室2內(nèi)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)氣管道6與排氣渦輪增壓器7的壓縮機(jī)7a的出口連結(jié)，壓縮機(jī)7a的入口經(jīng)由進(jìn)氣量檢測(cè)器8與空氣過(guò)濾器9連結(jié)。進(jìn)氣管道6內(nèi)配置有被步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)氣門(mén)10，還在進(jìn)氣管道6周圍配置有用于對(duì)在進(jìn)氣管道6內(nèi)流動(dòng)的進(jìn)氣進(jìn)行冷卻的冷卻裝置11。在圖I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)，進(jìn)氣被內(nèi)燃機(jī)冷卻水冷卻。另一方面，排氣岐管5與排氣渦輪增壓器7的排氣渦輪7b的入口連結(jié)。排氣渦輪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的出口與用于捕集廢氣中包含的微粒子的微粒過(guò)濾器14連結(jié)。在排氣凈化催化劑13上游的排氣管12內(nèi)配置有用于供給烴的烴供給閥15，該烴由被用作壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃料的輕油和其他燃料構(gòu)成。烴貯留器16中貯留的烴被向該烴供給閥15供給，燃料貯藏罐17內(nèi)的燃料、SP烴經(jīng)由供給泵18被供給至烴貯留器16。在烴貯留器16中，安裝有用于檢測(cè)烴貯留器16內(nèi)的烴的壓力、即來(lái)自烴供給閥15的烴的噴射壓力的壓力傳感器19，根據(jù)壓力傳感器19的輸出信號(hào)來(lái)控制供給泵18，以使得烴的噴射壓力成為目標(biāo)壓。在圖I所示的實(shí)施例中，作為從烴供給閥15供給的烴，使用了輕油。另外，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于在稀空燃比的基礎(chǔ)上進(jìn)行燃燒的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)。在這種情況下，從烴供給閥15供給由被用作火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的燃料的汽油和其他燃料構(gòu)成的烴。另一方面，排氣岐管5和進(jìn)氣岐管4經(jīng)由廢氣再循環(huán)(以下稱為EGR)通路20而相互連結(jié)，在EGR通路20內(nèi)配置有電子控制式EGR控制閥21。另外，在EGR通路20的周圍配置有用于對(duì)在EGR通路20內(nèi)流動(dòng)的EGR氣體進(jìn)行冷卻的冷卻裝置22。在圖I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22內(nèi)，EGR氣體被內(nèi)燃機(jī)冷卻水冷卻。另一方面，各燃料噴射閥3經(jīng)由燃料供給管23與共軌24連結(jié)，該共軌24經(jīng)由電子控制式的噴出量可變的燃料泵25與燃料貯藏罐17連結(jié)。燃料貯藏罐17內(nèi)貯藏的燃料被燃料泵25供給至共軌24內(nèi)，被供給至共軌24內(nèi)的燃料經(jīng)由各燃料供給管23被供給到燃料噴射閥3。電子控制單元30由數(shù)字計(jì)算機(jī)構(gòu)成，具備通過(guò)雙方向性總線31而相互連接的ROM(只讀存儲(chǔ)器)32、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)33、CPU (微處理器)34、輸入端口 35和輸出端口 36。在排氣凈化催化劑13的下游，安裝有用于檢測(cè)廢氣溫度的溫度傳感器26，微粒過(guò)濾器14上安裝有用于對(duì)微粒過(guò)濾器14的前后的差壓進(jìn)行檢測(cè)的差壓傳感器27。這些溫度傳感器26、差壓傳感器27、壓力傳感器19和進(jìn)氣量檢測(cè)器8的輸出信號(hào)分別經(jīng)由對(duì)應(yīng)的 AD變換器37輸入到輸入端口 35。另外，加速器踏板40連接有產(chǎn)生與加速器踏板40的踏入量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變換器37被輸入到輸入端口 35。并且輸入端口 35連接有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42，該曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42每當(dāng)曲軸旋轉(zhuǎn)例如15°時(shí)就產(chǎn)生輸出脈沖。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)氣門(mén)10的驅(qū)動(dòng)用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、烴供給閥15、供給泵18、EGR控制閥21和燃料泵25連接。圖2對(duì)排氣凈化催化劑13的基體上所擔(dān)載的催化劑載體的表面部分進(jìn)行了圖解表示。在該排氣凈化催化劑13中，如圖2所示那樣，在例如由氧化鋁組成的催化劑載體50上擔(dān)載有貴金屬催化劑51、52，并且在該催化劑載體50上形成有堿性層53，該堿性層53至少包含一種從鉀K、鈉Na、銫Cs那樣的堿金屬、鋇Ba、鈣Ca那樣的堿土類金屬、鑭系元素那樣的稀土類以及銀Ag、銅Cu、鐵Fe、銥Ir那樣的能夠向NOx提供電子的金屬中選擇出的金屬。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。另外，由于堿性層53的表面呈堿性，所以堿性層53的表面被稱為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組成，貴金屬催化劑52由銠Rh組成。即，催化劑載體50上所擔(dān)載的貴金屬催化劑51、52由鉬Pt和銠Rh構(gòu)成。另外，在排氣凈化催化劑13的催化劑載體50上，除了擔(dān)載鉬Pt和銠Rh之外還可以擔(dān)載鈀Pd，或者可以擔(dān)載鈀Pd來(lái)代替銠Rh。即，催化劑載體50上所擔(dān)載的貴金屬催化劑51、52由銠Rh以及鈀Pd中的至少一方和鉬Pt構(gòu)成。若從烴供給閥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，利用此時(shí)被重整的烴，在排氣凈化催化劑13中對(duì)NOx進(jìn)行凈化。圖3對(duì)此時(shí)在排氣凈化催化劑13中進(jìn)行的重整作用進(jìn)行了圖解表示。如圖3所示那樣，從烴供給閥15噴射的烴HC由于催化劑51而成為碳數(shù)量較少的自由基狀的烴HC。圖4表示了來(lái)自烴供給閥15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的變化依賴于流入排氣凈化催化劑13的廢氣中的烴的濃度變化，所以也可以說(shuō)圖4所示的空燃比(A/F) in的變化反映了烴的濃度變化。但是，由于烴濃度變高則空燃比(A/F) in變小，所以在圖4中，空燃比(A/F)in越是在濃側(cè)，則烴濃度越高。圖5針對(duì)排氣凈化催化劑13的各催化劑溫度TC，表示了通過(guò)使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度周期性地變化，從而如圖4所示那樣使流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in發(fā)生了變化時(shí)的排氣凈化催化劑13的NOx凈化率。本發(fā)明者長(zhǎng)期著重對(duì)NOx,化進(jìn)行了研究，在該研究過(guò)程中，判明了如下事實(shí)，S卩、若使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)，則如圖5所示那樣，在400°C以上的高溫區(qū)域也會(huì)得到極高的NOx凈化率。并且，判明了如下事實(shí)，S卩、此時(shí)包含氮和烴的大量的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，該還原性中間體在高NOx凈化率的獲得方面起著核心作用。接著參照?qǐng)D6A和6B對(duì)上述情況進(jìn)行說(shuō)明。另外，這些圖6A和6B對(duì)排氣凈化催化劑13的催化劑載體50的表面部分進(jìn)行了圖解表示，在這些圖6A和6B中，表示了被推測(cè)為在流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)時(shí)發(fā)生的反應(yīng)。 圖6A表示了流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度較低的時(shí)候，圖6B表示了從烴供給閥15供給烴從而導(dǎo)致流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度變高的時(shí)候。根據(jù)圖4可知，流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比除了短時(shí)間以外一直維持成稀空燃比，因此流入排氣凈化催化劑13的廢氣通常都處于氧過(guò)剩的狀態(tài)。因此廢氣中包含的NO如圖6A所示那樣在鉬51上被氧化成為NO2,接著該NO2被鉬51提供了電子從而成為N02_。因此在鉬51上會(huì)生成大量的NO2'該N02_活性較強(qiáng)，將上述的該N02_稱為活性NO2'另一方面，若從烴供給閥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。其結(jié)果，如圖6B所示那樣，活性NO/周圍的烴濃度變高。然而，在活性NO/被生成后，若活性NO/周圍的氧濃度較高的狀態(tài)持續(xù)了一定時(shí)間以上，則活性NO/被氧化，并以硝酸離子N03_的形式被吸收到堿性層53內(nèi)。但是，若在該一定時(shí)間經(jīng)過(guò)之前活性NO/周圍的烴濃度變高，則如圖6B所示那樣，活性NO/在鉬51上和自由基狀的烴HC發(fā)生反應(yīng)，由此生成還原性中間體。該還原性中間體被附著或吸附在堿性層53的表面上。另外，一般認(rèn)為此時(shí)最初被生成的還原性中間體是硝基化合物R-N02。若該硝基化合物R-NO2被生成，則會(huì)成為腈化合物R-CN，但是由于該腈化合物R-CN只以該狀態(tài)瞬間存在，所以立刻變成異腈酸酯化合物R-NC0。若該異腈酸酯化合物R-NCO水解，則會(huì)成為胺類化合物R-NH2。但是在這種情況下，認(rèn)為被水解的是異腈酸酯化合物R-NCO的一部分。因此，如圖6B所示那樣，認(rèn)為在堿性層53的表面上被保持或吸附的還原性中間體的大部分是異腈酸酯化合物R-NCO以及胺類化合物R-NH2。另一方面，如圖6B所示那樣，若生成的還原性中間體的周圍被烴HC包圍，則還原性中間體被烴HC阻止，從而無(wú)法進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。在這種情況下，流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度下降，若由此氧濃度變高，則還原性中間體周圍的烴被氧化。其結(jié)果，如圖6A所示那樣，還原性中間體和活性NO/會(huì)發(fā)生反應(yīng)。此時(shí)，活性NO/與還原性中間體R-NC0、R-NH2發(fā)生反應(yīng)，變成N2、CO2、H2O,由此NOx被凈化。這樣，在排氣凈化催化劑13中，通過(guò)使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度升高，來(lái)生成還原性中間體，通過(guò)使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度降低來(lái)使氧濃度升高，活性NO/與還原性中間體發(fā)生反應(yīng)，從而NOx被凈化。即，在利用排氣凈化催化劑13對(duì)NOx進(jìn)行凈化時(shí)，需要使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度周期性地變化。當(dāng)然，在這種情況下，為了生成還原性中間體，需要將烴的濃度升高到足夠高的濃度，為了使生成的還原性中間體和活性NO/發(fā)生反應(yīng)，需要將烴的濃度降低到足夠低的濃度。即，需要使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的振幅振動(dòng)。另外，在這種情況下，必須預(yù)先在堿性層53上、即堿性廢氣流通表面部分24上保持足夠量的還原性中間體R-NCO、R-NH2，直到生成的還原性中間體與活性NO/發(fā)生反應(yīng)為止，為此設(shè)置堿性的廢氣流通表面部分24。另一方面，若使烴的供給周期變長(zhǎng)，則在烴被供給之后到下一次烴被供給的期間內(nèi)，氧濃度變高的期間變長(zhǎng)，因此活性NO/不生 成還原性中間體而是以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)。為了避免這種情況的發(fā)生，需要使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)。于是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了使廢氣中包含的NOx和被氧化的烴發(fā)生反應(yīng)來(lái)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，為了使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周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分54，N0X由于堿性的廢氣流通表面部分54上保持的還原性中間體R-NC0、R-NH2的還原作用而被還原，烴濃度的振動(dòng)周期被設(shè)為持續(xù)生成還原性中間體R-NCO、R-NH2時(shí)所需要的振動(dòng)周期。另外，在圖4所示的例子中，噴射間隔被設(shè)為3秒。若使烴濃度的振動(dòng)周期、即烴HC的供給周期大于上述的預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的周期，則還原性中間體R-NC0、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，以硝酸離子N03_的形式向堿性層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表示了如上述那樣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)的廢氣的空燃比成為理論空燃比或者濃空燃比的情況。在這種情況下，由于廢氣中的氧濃度下降，所以反應(yīng)向反方向(N03_ —NO2)進(jìn)行，由此堿性層53內(nèi)所吸收的硝酸鹽依次成為硝酸離子NO3-,并如圖7B所示那樣，以NO2的形式被從堿性層53釋放出。接著，被釋放出的NO2被廢氣中包含的烴HC和CO還原。圖8表示了在堿性層53的NOx吸收能力將要達(dá)到飽和之前，使流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in暫時(shí)處于濃空燃比的情況。另外，在圖8所示的例子中，該濃空燃比控制的時(shí)間間隔為I分鐘以上。在這種情況下，在廢氣的空燃比(A/F)in為稀空燃比時(shí)被吸收到堿性層53內(nèi)的NOx在廢氣的空燃比(A/F) in暫時(shí)成為濃空燃比時(shí)，被從堿性層53 —次全部釋放出并被還原。因此，在這種情況下，堿性層53發(fā)揮用于暫時(shí)吸收NOx的吸收劑的作用。另外，在有些情況下，此時(shí)堿性層53也暫時(shí)吸附NOx，因此若使用吸留這樣的用語(yǔ)作為包含吸收以及吸附雙方的用語(yǔ)，則此時(shí)堿性層53發(fā)揮用于暫時(shí)吸留NOx的NOx吸留劑的作用。即，在這種情況下，若將被供給到內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通路、燃燒室2和排氣凈化催化劑13上游的排氣通路內(nèi)的空氣和燃料(烴)的比稱為廢氣的空燃比，則排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮作用，S卩、在廢氣的空燃比為稀空燃比時(shí)吸留NOx，當(dāng)廢氣中的氧濃度下降時(shí)釋放出吸留的N0X。圖9表示了使排氣凈化催化劑13如上述那樣作為NOx吸留催化劑發(fā)揮作用時(shí)的NOx凈化率。另外，圖9的橫軸表示排氣凈化催化劑13的催化劑溫度TC。在將排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮作用的情況下，如圖9所示那樣，在催化劑溫度TC為300°C到400°C時(shí)得到了非常高的NOx凈化率，而當(dāng)催化劑溫度TC成為了 400°C以上的高溫時(shí)，NOx凈化率下降。如上述那樣當(dāng)催化劑溫度TC成為了 400°C以上時(shí)NOx凈化率下降，其原因在于若催化劑溫度TC成為了 400°C以上，則硝酸鹽發(fā)生熱分解從而以NO2的形式被從排氣凈化催化劑13釋放出。即，只要以硝酸鹽的形式吸留了 NOx，則在催化劑溫度TC較高時(shí)就難以得到較高的NOx凈化率。但是在圖4到圖6A、6B所示的新的NOx凈化方法中，根據(jù)圖6A、6B可知，不會(huì)生成硝酸鹽或者即使生成也是極其微量，由此如圖5所示那樣，即使在催化劑溫度TC較高時(shí)，也會(huì)得到較高的NOx凈化率。 于是在本發(fā)明中，將用于供給烴的烴供給閥15配置在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)，在烴供給閥15下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置用于使廢氣中包含的NOx和被重整的烴發(fā)生反應(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)載貴金屬催化劑51、52，并且在貴金屬催化劑51、52周圍形成堿性的廢氣流通表面部分54，排氣凈化催化劑13具有若從烴供給閥15以預(yù)先規(guī)定的供給周期來(lái)噴射預(yù)先規(guī)定的量的烴，則對(duì)廢氣中包含的NOx進(jìn)行還原的性質(zhì)，并且具有若烴的供給周期大于該預(yù)先規(guī)定的供給周期，則廢氣中包含的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以預(yù)先規(guī)定的供給周期來(lái)從烴供給閥15噴射預(yù)先規(guī)定的量的烴，由此在排氣凈化催化劑13中對(duì)廢氣中包含的NOx進(jìn)行還原。S卩，圖4到圖6A、6B所示的NOx凈化方法可以說(shuō)是新的NOx凈化方法，該方法在利用了擔(dān)載有貴金屬催化劑且形成有能夠吸收NO5^A堿性層的排氣凈化催化劑的情況下，基本不生成硝酸鹽而對(duì)NOx進(jìn)行凈化。實(shí)際上，在利用了該新的NOx凈化方法的情況下，與將排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮作用的情況相比，從堿性層53檢測(cè)出的硝酸鹽極其微量。接著，參照?qǐng)D10到圖15，對(duì)圖4到圖6A、6B所示的新的NOx凈化方法進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖10放大表示了圖4所示的空燃比(A/F)in的變化。另外，如上述那樣，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，ΛΗ表示流入排氣凈化催化劑13的烴HC的濃度變化的振幅，△ T表示流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振動(dòng)周期。并且，在圖10中，(A/F)b代表表示用于產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)輸出的燃燒氣體的空燃比的基礎(chǔ)空燃比。換言之，該基礎(chǔ)空燃比(A/F)b代表在停止供給烴時(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表示生成的活性NO/為了生成還原性中間體而被使用的空燃比(A/F) in的上限而非以硝酸鹽的形式被吸留在堿性層53內(nèi)的空燃比(A/F)in的上限，為了使活性NO/和被重整的烴發(fā)生反應(yīng)來(lái)生成還原性中間體，需要使空燃比(A/F)in低于該空燃比的上限X。換言之，則圖10的X表示使活性NO/和被重整的烴發(fā)生反應(yīng)來(lái)生成還原性中間體時(shí)所需要的烴的濃度的下限，為了生成還原性中間體，需要使烴的濃度高于該下限X。在這種情況下，還原性中間體是否被生成是由活性NO/周圍的氧濃度和烴濃度的比率、即空燃比(A/F) in來(lái)決定的，后面將生成還原性中間體時(shí)所需要的上述的空燃比的上限X稱為要求最小空燃比。在圖10所示的例子中，要求最小空燃比X為濃空燃比，因此在這種情況下，為了生成還原性中間體，使空燃比(A/F) in在短時(shí)間內(nèi)在要求最小空燃比X以下、即為濃空燃比。與此相對(duì)，在圖11所示的例子中，要求最小空燃比X為稀空燃比。在這種情況下，通過(guò)將空燃比(A/F) in維持為稀空燃比，同時(shí)使空燃比(A/F) in周期性地下降，來(lái)生成還原性中間體。在這種情況下，要求最小空燃比X為濃空燃比還是為稀空燃比是基于排氣凈化催化劑13的氧化能力而決定的。在這種情況下，對(duì)于排氣凈化催化劑13來(lái)說(shuō)，例如，如果使貴金屬51的擔(dān)載量增大，則氧化能力變強(qiáng)，如果使酸性增強(qiáng)，則氧化能力變強(qiáng)。因此，排氣凈化催化劑13的氧化能力根據(jù)貴金屬51的擔(dān)載量或酸性的強(qiáng)弱的不同而發(fā)生變化。
在使用了氧化能力較強(qiáng)的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖11所示那樣，若將空燃比(A/F) in維持為稀空燃比，同時(shí)使空燃比(A/F) in周期性地下降，則在空燃比(A/F) in下降時(shí)，烴被完全氧化，其結(jié)果，變得無(wú)法生成還原性中間體。與此相對(duì)，在使用了氧化能力較強(qiáng)的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖10所示那樣，若使空燃比(A/F)in周期性地為濃空燃比，則在空燃比(A/F) in成為濃空燃比時(shí)，烴不是被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，由此還原性中間體被生成。因此，在使用了氧化能力較強(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為濃空燃比。另一方面，在使用了氧化能力較弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖11所示那樣，若將空燃比(A/F) in維持成稀空燃比，同時(shí)使空燃比(A/F) in周期性地下降，則烴不會(huì)被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，由此還原性中間體被生成。與此相對(duì)，在使用了氧化能力較弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖10所示那樣，若使空燃比(A/F)in周期性地為濃空燃比，則大量的烴不是被氧化而是單純地被從排氣凈化催化劑13排出，由此被浪費(fèi)地消耗掉的烴的量增大。因此，在使用了氧化能力較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為稀空燃比。S卩，可知如圖12所示那樣，排氣凈化催化劑13的氧化能力越強(qiáng)，則越需要使要求最小空燃比X下降。如上述那樣，要求最小空燃比X根據(jù)排氣凈化催化劑13的氧化能力的不同，或者為稀空燃比，或者為濃空燃比，下面以要求最小空燃比X為濃空燃比的情況為例，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。若基礎(chǔ)空燃比(A/F)b變大、即烴被供給前的廢氣中的氧濃度變高，則為了使空燃比(A/F) in在要求最小空燃比X以下所需要的烴的供給量增大，相應(yīng)地，對(duì)還原性中間體的生成沒(méi)有起到作用的剩余的烴的量也增大。在這種情況下，為了對(duì)NOx進(jìn)行高效地凈化，如上述那樣，需要使該剩余的烴氧化，因此為了對(duì)NOx進(jìn)行高效地凈化，剩余的烴的量越多，則越需要大量的氧。在這種情況下，如果提高廢氣中的氧濃度，則能夠增大氧的量。因此，為了對(duì)N0x進(jìn)行高效地凈化，在烴被供給前的廢氣中的氧濃度較高時(shí)，需要提高烴供給后的廢氣中的氧濃度。即，烴被供給前的廢氣中的氧濃度越高，則烴濃度的振幅需要變得越大。圖13表示了相同的NOx凈化率被得到時(shí)的、烴被供給前的廢氣中的氧濃度和烴濃度的振幅ΛΗ之間的關(guān)系。根據(jù)圖13可知，為了得到相同的NOx凈化率，烴被供給前的廢氣中的氧濃度越高，則烴濃度的振幅ΛΗ需要變得越大。即，為了得到相同的NOx凈化率，基礎(chǔ)空燃比(A/F)b越高，則烴濃度的振幅AT需要變得越大。換句話說(shuō)，為了對(duì)NOx進(jìn)行高效地凈化，基礎(chǔ)空燃比(A/F)b越低，則越能夠使烴濃度的振幅AT減小。在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，基礎(chǔ)空燃比(A/F)b成為最低，如果此時(shí)烴濃度的振幅ΛΗ*200ppm左右，則能夠?qū)Ox進(jìn)行高效地凈化?；A(chǔ)空燃比(A/F)b通常都大于加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因此如圖14所示那樣，如果烴濃度的振幅ΛΗ在200ppm以上，則能夠得到良好的Ν0χ·Κ率。另一方面，可知在基礎(chǔ)空燃比(A/F)b最高時(shí)，如果烴濃度的振幅ΛΗ在IOOOOppm 左右，則會(huì)得到良好的NOx凈化率。另外，若烴濃度的振幅Λ H超過(guò)了 lOOOOppm，則存在空燃比(A/F) in成為濃空燃比的危險(xiǎn)性，因此存在無(wú)法再進(jìn)行圖4到圖6A、6B所示的新的NOx凈化方法的危險(xiǎn)性。因此，在本發(fā)明中，烴濃度的振幅的預(yù)先規(guī)定的范圍采用從200ppm至lOOOOppm。另外，若烴濃度的振動(dòng)周期AT變長(zhǎng)，則在烴被供給之后到下一次烴被供給的期間，活性NO/周圍的氧濃度變高。在這種情況下，若烴濃度的振動(dòng)周期AT大于5秒左右，則活性NO/開(kāi)始以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內(nèi)，因此如圖15所示那樣，若烴濃度的振動(dòng)周期Λ T大于5秒左右，則NOx凈化率下降。因此需要將烴濃度的振動(dòng)周期Λ T設(shè)在5秒以下。另一方面，若烴濃度的振動(dòng)周期AT成為約0. 3秒以下，則被供給的烴開(kāi)始在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上堆積，因此如圖15所示那樣，若烴濃度的振動(dòng)周期Λ T成為約0. 3秒以下，則NOx凈化率下降。于是，在本發(fā)明中，烴濃度的振動(dòng)周期采用從0. 3秒至IJ 5秒的期間。在本發(fā)明中，控制成通過(guò)使來(lái)自烴供給閥15的烴的噴射量和噴射時(shí)間發(fā)生變化，從而使烴濃度的振幅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，S卩、基于新的NOx凈化方法來(lái)進(jìn)行高效的NOx凈化作用。在這種情況下，在本發(fā)明的實(shí)施例中，通過(guò)控制烴供給閥15的烴的噴射壓力和噴射時(shí)間來(lái)控制烴的噴射量。圖16表示了某個(gè)具有代表性的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的、向排氣凈化催化劑13流入的烴的濃度變化、即向排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空燃比(A/F) in的變化和烴的噴射時(shí)間WT，能夠確?；谛碌腘Ox凈化方法的高效的NOx凈化作用的烴的噴射時(shí)間WT根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而變化。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在烴的噴射壓力WP是基準(zhǔn)噴射壓力WPO時(shí)的烴的基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO作為內(nèi)燃機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩TQ以及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N的函數(shù)，以如圖17所示那樣的映射形式被預(yù)先存儲(chǔ)在R0M32內(nèi)。圖18A和圖18B表示了烴的噴射量相同時(shí)的噴射壓力WP和噴射時(shí)間WT之間的關(guān)系。根據(jù)圖18A和圖18B可知，如果噴射壓力WP變低，則噴射時(shí)間WT變長(zhǎng)，如果噴射壓力WP變高，則噴射時(shí)間WT變短。另一方面，圖19A表示了如圖18A所示那樣在噴射壓力WP較低時(shí)通過(guò)噴射一次而形成的烴的噴霧Fa，圖19B表示了如圖18B所示那樣在噴射壓力WP較高時(shí)通過(guò)噴射一次而形成的烴的噴霧Fb。另外，圖19A和圖19B表示了廢氣的流速相同的情況。根據(jù)圖19A和19B可知，若噴射壓力WP變高，則噴霧所占的容積變小，噴霧內(nèi)的烴的
濃度變高。若在排氣凈化催化劑13的氧化能力較強(qiáng)時(shí)形成了如圖19A所示那樣的烴濃度較低的噴霧Fa，則烴被完全氧化，其結(jié)果，無(wú)法再生成還原性中間體。與此相對(duì)，若在排氣凈化催化劑13的氧化能力較強(qiáng)時(shí)形成了如圖19B所示那樣的烴濃度較高的噴霧Fb，則烴不是被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，由此還原性中間體被生成。因此，優(yōu)選在排氣凈化催化劑13的氧化能力較強(qiáng)時(shí)形成烴濃度較高的噴霧Fb，即提高噴射壓力WP。另一方面，若在排氣凈化催化劑13的氧化能力較弱時(shí)形成了如圖19A所示那樣的烴濃度較低的噴霧Fa，則烴不是被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，由此還原性中間體被生成。與此相對(duì)，若在排氣凈化催化劑13的氧化能力較弱時(shí)形成了如圖19B所示那樣的烴濃度較高的噴霧Fb，則大量的烴不是被氧化而是被單純地從排氣凈化催化劑13排出，由此被浪費(fèi)地消耗掉的烴的量增大。因此，優(yōu)選在排氣凈化催化劑13的氧化能力較弱時(shí)形成烴濃度較低的噴霧Fa，即、降低噴射壓力WP。 于是，在本發(fā)明中，在新的NOx凈化方法被執(zhí)行時(shí)，即、在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以預(yù)先規(guī)定的供給周期來(lái)從烴供給閥15噴射預(yù)先規(guī)定的量的烴時(shí)，對(duì)應(yīng)于排氣凈化催化劑13的氧化能力的增大，將來(lái)自烴供給閥15的烴的噴射壓力WP增大。然而，在這種情況下，排氣凈化催化劑13的溫度越高，則排氣凈化催化劑13的氧化能力越強(qiáng)。因此在本發(fā)明的實(shí)施例中，與排氣凈化催化劑13的溫度的增大對(duì)應(yīng)地增大烴的噴射壓力。具體來(lái)講，在本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù)先存儲(chǔ)如圖20所示那樣的針對(duì)烴的基準(zhǔn)噴射壓力WPO的修正系數(shù)KPl和排氣凈化催化劑13的催化劑溫度TC之間的關(guān)系、以及如圖17所示的針對(duì)基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO的修正系數(shù)KTl和排氣凈化催化劑13的催化劑溫度TC之間的關(guān)系，利用根據(jù)這些關(guān)系求出的各修正系數(shù)KPl和KTl來(lái)分別計(jì)算出實(shí)際的噴射壓力WP和實(shí)際的噴射時(shí)間WT。S卩，在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)圖20可知，在催化劑溫度TC低于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)溫度TCtl時(shí)，將實(shí)際的噴射壓力WP設(shè)為基準(zhǔn)噴射壓力WPO并且將實(shí)際的噴射時(shí)間WT設(shè)為圖17所示的基準(zhǔn)噴射時(shí)間WT0，若催化劑溫度TC超過(guò)了預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)溫度TCtl,則使實(shí)際的噴射壓力WP大于基準(zhǔn)噴射壓力WPO并且使實(shí)際的噴射時(shí)間WT短于基準(zhǔn)噴射時(shí)間WT0。另外，若排氣凈化催化劑13的硫中毒量增大，則排氣凈化催化劑13的氧化能力變強(qiáng)。S卩，廢氣中含有SOx，若該SOx流入排氣凈化催化劑13內(nèi)，則在有些情況下會(huì)以硫酸鹽的形式被吸留在堿性層53內(nèi)。該SOx的吸留作用最初在排氣凈化催化劑13的上游側(cè)端部產(chǎn)生，因此隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)，在排氣凈化催化劑13的上游側(cè)端部，被吸留在堿性層53內(nèi)的硫酸鹽的量逐漸增大。若被吸留的硫酸鹽的量增大，則堿性層53的堿性變?nèi)?，其結(jié)果，排氣凈化催化劑13的上游側(cè)端部的貴金屬51的氧化能力增大。為了如上述那樣在排氣凈化催化劑13的上游側(cè)端部的貴金屬51的氧化能力增大時(shí)生成還原性中間體，優(yōu)選形成如圖19B所示那樣的烴濃度較高的噴霧Fb，即、提高噴射壓力WP。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，與排氣凈化催化劑13的上游側(cè)端部的硫中毒量的增大對(duì)應(yīng)地增大烴的噴射壓力WP。具體來(lái)講，在本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù)先存儲(chǔ)如圖21所示那樣的針對(duì)烴的基準(zhǔn)噴射壓力WPO的修正系數(shù)KP2和排氣凈化催化劑13的硫中毒量Σ S之間的關(guān)系、以及圖17所示的針對(duì)基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO的修正系數(shù)KT2和排氣凈化催化劑13的硫中毒量Σ S之間的關(guān)系，利用根據(jù)這些關(guān)系求出的各修正系數(shù)KP2和KT2，來(lái)分別計(jì)算出實(shí)際的噴射壓力WP和實(shí)際的噴射時(shí)間WT。即，在該實(shí)施例中，根據(jù)圖21可知，在硫中毒量Σ S低于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)中毒量Stl時(shí)，將實(shí)際的噴射壓力WP設(shè)為基準(zhǔn)噴射壓力WPO并且將實(shí)際的噴射時(shí)間WT設(shè)為圖17所示的基準(zhǔn)噴射時(shí)間WT0，若硫中毒量Σ S超過(guò)了預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)中毒量Stl，則使實(shí)際的噴射壓力WP大于基準(zhǔn)噴射壓力WPO并且使實(shí)際的噴射時(shí)間WT短于基準(zhǔn)噴射時(shí)間WT0。另一方面，若廢氣的流速變快，即進(jìn)氣量增大，則烴的噴霧內(nèi)的烴的濃度變得稀薄，此時(shí)為了高效地生成還原性中間體，優(yōu)選使烴的噴霧內(nèi)的烴的濃度變濃，即、提高噴射壓力WP。因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，與進(jìn)氣量的增大對(duì)應(yīng)地，即與流過(guò)內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)的廢氣的流速的增大對(duì)應(yīng)地增大烴的噴射壓力WP。具體而言，在本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù)先存儲(chǔ)如圖22所示那樣的針對(duì)烴的基準(zhǔn)噴射 壓力WPO的修正系數(shù)KP3和進(jìn)氣量GA之間的關(guān)系、以及圖17所示的針對(duì)基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO的修正系數(shù)KT3和進(jìn)氣量GA之間的關(guān)系，利用根據(jù)這些關(guān)系求出的各修正系數(shù)KP3和KT3，來(lái)分別計(jì)算出實(shí)際的噴射壓力WP和實(shí)際的噴射時(shí)間WT。另外，圖17所示的基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO表示進(jìn)氣量GA是圖22所示的基準(zhǔn)進(jìn)氣量GA。時(shí)的值，因此在進(jìn)氣量GA是基準(zhǔn)進(jìn)氣量GAtl時(shí)，各修正系數(shù)KP3、KT3的值為1.0。另外，修正系數(shù)ΚΡ3的值隨著進(jìn)氣量GA的增大而變大，與此相對(duì)，修正系數(shù)ΚΤ3的值隨著進(jìn)氣量GA的增大而變小。另外，例如在微粒過(guò)濾器14的再生時(shí)，需要使微粒過(guò)濾器14升溫，此時(shí)來(lái)自烴供給閥15的烴的噴射量增大。但是，若這樣在烴的噴射量增大時(shí)將烴的噴射壓力WP維持在基準(zhǔn)噴射壓力WP0，則烴的噴霧內(nèi)的烴濃度變得非常高。其結(jié)果，難以使被噴射的全部烴部分氧化，由此會(huì)發(fā)生一部分的烴從排氣凈化催化劑13漏過(guò)這樣的情況。于是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，與來(lái)自烴供給閥15的烴的噴射量的增大對(duì)應(yīng)地增大烴的噴射壓力WP。具體來(lái)講，在本發(fā)明的實(shí)施例中，預(yù)先存儲(chǔ)如圖23所示那樣的針對(duì)烴的基準(zhǔn)噴射壓力WPO的修正系數(shù)ΚΡ4和烴的噴射量W之間的關(guān)系、和圖17所示的針對(duì)基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO的修正系數(shù)ΚΤ4和烴的噴射量W之間的關(guān)系。利用根據(jù)這些關(guān)系求出的各修正系數(shù)ΚΡ4和ΚΤ4，來(lái)分別計(jì)算出實(shí)際的噴射壓力WP和實(shí)際的噴射時(shí)間WT。即，在本發(fā)明的實(shí)施例中，根據(jù)圖23可知，在噴射量W低于預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)噴射量W0時(shí)，將實(shí)際的噴射壓力WP設(shè)為基準(zhǔn)噴射壓力WPO并且將實(shí)際的噴射時(shí)間WT設(shè)為圖17所示的基準(zhǔn)噴射時(shí)間WT0，若噴射量W超過(guò)了預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)噴射量\，則使實(shí)際的噴射壓力WP低于基準(zhǔn)噴射壓力WPO并且使實(shí)際的噴射時(shí)間WT長(zhǎng)于基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO。圖24表示烴的供給控制流程，該流程每隔一定時(shí)間就被插入執(zhí)行。參照?qǐng)D24，首先，在最初的步驟60中，根據(jù)圖17所示的映射計(jì)算與內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)噴射時(shí)間WT0。接著在步驟61中讀入基準(zhǔn)噴射壓力WP0。接著在步驟62中，利用由溫度傳感器26檢測(cè)出的排氣凈化催化劑13的催化劑溫度TC，根據(jù)圖20所示的關(guān)系計(jì)算修正系數(shù)KPUKTl的值。接著在步驟63中，計(jì)算硫中毒量Σ S。即，若內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)穩(wěn)定，則廢氣中包含的SOx的量也相應(yīng)地穩(wěn)定，每單位時(shí)間從內(nèi)燃機(jī)排出的SOx量SOXA作為內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的函數(shù)而被預(yù)先存儲(chǔ)在R0M32內(nèi)。一般認(rèn)為被排氣凈化催化劑13吸留的SOx量與從內(nèi)燃機(jī)排出的SOx量SOXA成比例，因此在步驟63中，通過(guò)將SOx量SOXA和比例常數(shù)C的乘積與Σ S相加來(lái)計(jì)算硫中毒量Σ S。在步驟64中，利用該計(jì)算出的硫中毒量Σ S，并根據(jù)圖21所示的關(guān)系來(lái)計(jì)算出修正系數(shù)KP2、KT2的值。接著在步驟65中，利用由進(jìn)氣量檢測(cè)器8檢測(cè)出的吸入空氣量GA并根據(jù)圖22所示的關(guān)系來(lái)計(jì)算修正系數(shù)KP3、KT3的值。接著在步驟65中，基于噴射量W并根據(jù)圖23所示的關(guān)系來(lái)計(jì)算修正系數(shù)KP4、KT4的值。接著在步驟67中，通過(guò)將基準(zhǔn)噴射壓力WPO與對(duì)應(yīng)的全部修正系數(shù)ΚΡ1、ΚΡ2、ΚΡ3、ΚΡ4的值相乘來(lái)計(jì)算最終的噴射壓力WP，將實(shí)際的噴射壓力設(shè)為該最終的噴射壓力WP。接著在步驟68中，通過(guò)將基準(zhǔn)噴射時(shí)間WTO與對(duì)應(yīng)的全部修正系數(shù)ΚΤ1、ΚΤ2、ΚΤ3、ΚΤ4的值相乘來(lái)計(jì)算最終的噴射時(shí)間WT，將實(shí)際的噴射時(shí)間設(shè)為該最終的噴射時(shí)間WT。
另外，作為其他的實(shí)施例，也可以在排氣凈化催化劑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。附圖標(biāo)記說(shuō)明4...進(jìn)氣岐管；5...排氣岐管；7...排氣渦輪增壓器；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，其中， 在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)配置有用于使廢氣中包含的NO5^P被重整了的烴發(fā)生反應(yīng)的排氣凈化催化劑，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圍形成有堿性的廢氣流通表面部分，該排氣凈化催化劑具有當(dāng)從烴供給閥以預(yù)先規(guī)定的供給周期來(lái)噴射預(yù)先規(guī)定的量的烴時(shí)，對(duì)廢氣中包含的NOx進(jìn)行還原的性質(zhì)，并且具有當(dāng)使烴的供給周期長(zhǎng)于該預(yù)先規(guī)定的供給周期時(shí)，廢氣中包含的NOx的吸留量增大的性質(zhì)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)該排氣凈化裝置以該預(yù)先規(guī)定的供給周期從烴供給閥噴射該預(yù)先規(guī)定的量的烴，此時(shí)與排氣凈化催化劑的氧化能力的增大對(duì)應(yīng)地增大來(lái)自烴供給閥的烴的噴射壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 與排氣凈化催化劑的溫度的增大對(duì)應(yīng)地增大上述烴的噴射壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 與排氣凈化催化劑的上游側(cè)端部的硫中毒量的增大對(duì)應(yīng)地增大上述烴的噴射壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 與在內(nèi)燃機(jī)排氣通路內(nèi)流動(dòng)的廢氣的流速的增大對(duì)應(yīng)地增大上述烴的噴射壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 與來(lái)自烴供給閥的烴的噴射量的增大對(duì)應(yīng)地增大上述烴的噴射壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 廢氣中包含的NOx和被重整了的烴由于上述貴金屬催化劑而發(fā)生反應(yīng)，從而生成包含氮和烴的還原性中間體，并且所生成的還原性中間體被保持在上述堿性的廢氣流通表面部分上，NOx由于被保持在該堿性的廢氣流通表面部分上的還原性中間體的還原作用而被還原，上述烴的預(yù)先規(guī)定的供給周期是持續(xù)生成還原性中間體所需要的供給周期。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 上述貴金屬催化劑由銠Rh以及鈀Pd中的至少一方和鉬Pt構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置，其中， 在上述排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上，形成有包含堿金屬、堿土類金屬、稀土類、或者能夠向NOx提供電子的金屬的堿性層，該堿性層的表面形成上述堿性的廢氣流通表面部分。
全文摘要
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)。在排氣凈化催化劑(13)上擔(dān)載有鉑Pt(51)，并形成有堿性層(53)。使流入排氣凈化催化劑(13)的烴的濃度以預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的振幅和預(yù)先規(guī)定的范圍內(nèi)的周期振動(dòng)，由此廢氣中包含的NOX在排氣凈化催化劑(13)中被還原。此時(shí)，排氣凈化催化劑(13)的氧化能力越增大，則來(lái)自烴供給閥(15)的烴的噴射壓力越增大。
文檔編號(hào)F01N3/08GK102859136SQ20108001691
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者美才治悠樹(shù), 吉田耕平, 井上三樹(shù)男 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社