內燃機的排氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】在內燃機中，在內燃機排氣通路內配置有烴供給閥（15）和排氣凈化催化劑（13）。在內燃機運轉時，對來自烴供給閥（15）的烴的噴射量進行控制，以使得流入排氣凈化催化劑（13）的烴的濃度變化的振幅達到預先設定的范圍內的振幅，并且對來自烴供給閥（15）的烴的噴射周期進行控制，以使得流入排氣凈化催化劑（13）的烴的濃度以預先設定的范圍內的周期振動。以使烴向排氣凈化催化劑（13）的下游側部分的附著性高于烴向排氣凈化催化劑（13）的上游側部分的附著性的方式形成排氣凈化催化劑（13）。
【專利說明】內燃機的排氣凈化裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及內燃機的排氣凈化裝置。
【背景技術】
[0002]已公知如下內燃機，在內燃機排氣通路內配置烴供給閥，在烴供給閥下游的內燃機排氣通路內配置排氣凈化催化劑，在排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑、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，在內燃機運轉時以5秒以內的預先設定的周期從烴供給閥噴射烴，由此來凈化廢氣中所含的NOx (例如參照專利文獻I)。該內燃機即使在排氣凈化催化劑的溫度為高溫時也能夠得到高NOx凈化率。
[0003]專利文獻1:W02011/114499A1
【發(fā)明內容】
[0004]但是在該內燃機中，雖然即使在排氣凈化催化劑的溫度為高溫時也能夠得到高NOx凈化率，仍然希望獲得更高的NOx凈化率。
[0005]本發(fā)明的目的是提供能夠得到更高NOx凈化率的內燃機的排氣凈化裝置。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，提供一種內燃機的排氣凈化裝置，在內燃機排氣通路內配置用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內燃機排氣通路內配置用于使廢氣中所含的NOx與經(jīng)重整的烴反應的排氣凈化催化劑，在排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上擔載有貴金屬催化齊U、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使流入排氣凈化催化劑的烴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將廢氣中所含的NOx還原的性質、并且具有使烴濃度的振動周期比預先設定的范圍長時廢氣中所含的NOx的吸留量增大的性質，在內燃機運轉時，所述內燃機的排氣凈化裝置對來自烴供給閥的烴的噴射量進行控制，以使得流入排氣凈化催化劑的烴的濃度變化的振幅達到上述預先設定的范圍內的振幅，并且對來自烴供給閥的烴的噴射周期進行控制，以使得流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以上述預先設定的范圍內的周期振動，所述內燃機的排氣凈化裝置中，以使烴向排氣凈化催化劑的下游側部分的附著性高于烴向排氣凈化催化劑的上游側部分的附著性的方式形成排氣凈化催化劑。
[0007]在排氣凈化催化劑的溫度低時能夠得到比原來高的NOx凈化率，即使在高溫時，也能夠得到極高的NOx凈化率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是壓燃式內燃機的整體圖。
[0009]圖2是圖不性地表不催化劑載體的表面部分的圖。
[0010]圖3是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化反應的圖。
[0011]圖4是表示流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比變化的圖。
[0012]圖5是表示NOx凈化率的圖。[0013]圖6A和6B是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應的圖。
[0014]圖7A和7B是用于說明排氣凈化催化劑中的氧化還原反應的圖。
[0015]圖8是表示流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比變化的圖。
[0016]圖9是表示NOx凈化率的圖。
[0017]圖10是表示流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比變化的時間圖。
[0018]圖11是表示流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比變化的時間圖。
[0019]圖12是表示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。
[0020]圖13是表示能夠得到相同NOx凈化率的、廢氣中的氧濃度與烴濃度的振幅ΛΗ的關系的圖。
[0021]圖14是表示烴濃度的振幅ΛΗ與NOx凈化率的關系的圖。
[0022]圖15是表示烴濃度的振動周期Λ T與NOx凈化率的關系的圖。
[0023]圖16Α和16Β是表示烴的噴射時間等的圖。
[0024]圖17是表示流入排氣凈化催化劑的廢氣的空燃比變化等的圖。
[0025]圖18是表示排出NOx量NOXA的映射的圖。
[0026]圖19是表示燃料噴射時期的圖。
[0027]圖20是表示烴供給量WR的映射的圖。
[0028]圖21是用于進行NOx凈化控制的流程圖。
[0029]圖22是用于說明烴分子的附著性的圖。
[0030]圖23Α是表不排氣凈化催化劑的一實施例的放大圖。
[0031]圖23Β是表不排氣凈化催化劑的一實施例的放大圖。
[0032]圖24是表示排氣凈化催化劑的一實施例的放大圖。
[0033]圖25是表不排氣凈化催化劑的一實施例的放大圖。
[0034]圖26Α是表不排氣凈化催化劑的一實施例的放大圖。
[0035]圖26Β是表不排氣凈化催化劑的一實施例的放大圖。
【具體實施方式】
[0036]圖1表示壓燃式內燃機的整體圖。
[0037]參照圖1, I表不內燃機本體、2表不各氣缸的燃燒室、3表不用于向各燃燒室2內分別噴射燃料的電子控制式燃料噴射閥、4表示進氣歧管、5表示排氣歧管。進氣歧管4介由進氣導管6與排氣渦輪增壓器7的壓縮機7a的出口連結，壓縮機7a的入口介由吸入空氣量檢測器8而與空氣過濾器9連結。進氣導管6內配置有由步進馬達驅動的節(jié)流閥10，進而，在進氣導管6的周圍配置有用于冷卻在進氣導管6內流動的吸入空氣的冷卻裝置11。在圖1所示的實施例中，內燃機冷卻水被導入冷卻裝置11內，利用內燃機冷卻水冷卻吸入空氣。
[0038]另一方面，排氣歧管5與排氣渦輪增壓器7的排氣渦輪7b的入口連結。排氣渦輪7b的出口介由排氣管12而與排氣凈化催化劑13的入口連結，排氣凈化催化劑13的出口與用于捕集廢氣中所含的顆粒的顆粒過濾器14的入口連結。在排氣凈化催化劑13上游的排氣管12內配置有烴供給閥15，該烴供給閥15用于供給用作壓燃式內燃機的燃料的由輕油和其它燃料構成的烴。圖1所示的實施例中，使用輕油作為由烴供給閥15供給的烴。此夕卜，本發(fā)明還可以適用于以稀空燃比進行燃燒的火花點火式內燃機。此時，從烴供給閥15供給用作火花點火式內燃機的燃料的由汽油和其它燃料構成的烴。
[0039]另一方面，排氣歧管5和進氣歧管4介由廢氣再循環(huán)(以下稱為EGR)通路16而互相連結，EGR通路16內配置有電子控制式EGR控制閥17。另外，EGR通路16周圍配置有用于冷卻在EGR通路16內流動的EGR氣體的冷卻裝置18。在圖1所示的實施例中，內燃機冷卻水被導入冷卻裝置18內，利用內燃機冷卻水冷卻EGR氣體。另一方面，各燃料噴射閥3介由燃料供給管19與共軌20連結，該共軌20介由電子控制式的噴出量可變的燃料泵21與燃料罐22連結。燃料罐22內貯存的燃料通過燃料泵21而供給到共軌20內，供給到共軌21內的燃料介由各燃料供給管19而供給到燃料噴射閥3。
[0040]電子控制單元30由數(shù)字計算機構成，具備由雙向性總線31互相連接的ROM(只讀存儲器)32、RAM (隨機存取存儲器)33、CPU (微處理機)34、輸入端口 35和輸出端口 36。排氣凈化催化劑13的下游安裝有用于檢測排氣凈化催化劑13的溫度的溫度傳感器23，在顆粒過濾器14安裝有用于檢測顆粒過濾器14前后的壓差的壓差傳感器24。這些溫度傳感器23、壓差傳感器24和吸入空氣量檢測器8的輸出信號分別介由對應的AD轉換器37而輸入到輸入端口 35。另外，加速踏板40上連接有產(chǎn)生與加速踏板40的踩踏量成比例的輸出電壓的負載傳感器41,負載傳感器41的輸出電壓介由對應的AD轉換器37輸入到輸入端口35。進而，輸入端口 35上連接有曲軸轉角傳感器42，該曲軸轉角傳感器在曲軸每旋轉例如15°時產(chǎn)生輸出脈沖。另一方面，輸出端口 36介由對應的驅動電路38與燃料噴射閥3、節(jié)流閥10的驅動用步進馬達、烴供給閥15、EGR控制閥17和燃料泵21連接。
[0041]圖2圖示性地表示在排氣凈化催化劑13的基體上擔載的催化劑載體的表面部分。該排氣凈化催化劑13中，如圖2所示，例如在由氧化鋁構成的催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，進而在該催化劑載體50上形成有堿性層53，所述堿性層53含有選自鉀K、鈉Na、銫Cs之類的堿金屬、鋇Ba、鈣Ca之類的堿土類金屬、鑭系元素之類的稀土類和銀Ag、銅Cu、鐵Fe、銥Ir之類的能夠向NOx供給電子的金屬中的至少一種。因為廢氣沿著催化劑載體50上流動，所以貴金屬催化劑51、52可以說是擔載在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上。另外，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。
[0042]另一方面,在圖2中，貴金屬催化劑51由鉬Pt構成,貴金屬催化劑52由錯Rh構成。應予說明，此時，所有貴金屬催化劑51、52均可以由鉬Pt構成。另外，在排氣凈化催化劑13的催化劑載體50上，除了鉬Pt和銠Rh以外，還可以擔載鈀Pd，或者代替銠Rh而擔載鈀Pd。即，擔載于催化劑載體50的貴金屬催化劑51、52由鉬Pt、銠Rh和鈀Pd中的至少一種構成。
[0043]從烴供給閥15向廢氣中噴射烴時，該烴在排氣凈化催化劑13中被重整。在本發(fā)明中，此時利用被重整的烴在排氣凈化催化劑13中凈化N0X。圖3圖示性地表示此時在排氣凈化催化劑13中進行的重整作用。如圖3所示，從烴供給閥15噴射的烴HC通過催化劑51而成為碳原子數(shù)少的自由基狀的烴HC。
[0044]圖4表示來自烴供給閥15的烴的供給時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。應予說明，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，所以圖4所示的空燃比(A/F)in的變化可以說表示烴的濃度變化。但是，因為烴濃度變高時，空燃比(A/F) in變小，因此，在圖4中，空燃比(A/F)in越靠近濃側,烴濃度越高。
[0045]圖5將NOx凈化率相對于排氣凈化催化劑13的各催化劑溫度TC進行表示，所述NOx凈化率是通過周期性地改變流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度而如圖4所示地改變向排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空燃比(A/F)in時基于排氣凈化催化劑13的NOx凈化率。本發(fā)明的發(fā)明人長期反復進行關于NOx凈化的研究，在該研究過程中明確了使流入排氣凈化催化劑13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進行振動時，如圖5所示，即使在400°C以上的高溫區(qū)域中也能夠得到極高的NOx凈化率。
[0046]進而，明確了此時含有氮和烴的大量的還原性中間體被持續(xù)保持或吸附于堿性層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凈化率方面發(fā)揮核心作用。接下來，參照圖6A和6B對此進行說明。應予說明，這些圖6A和6B圖示性地表示排氣凈化催化劑13的催化劑載體50的表面部分，這些圖6A和6B示出推測在使流入排氣凈化催化劑13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進行振動時產(chǎn)生的反應。
[0047]圖6A表示流入排氣凈化催化劑13的烴濃度低時，圖6B表示從烴供給閥15供給烴而使流入排氣凈化催化劑13的烴濃度變高時。
[0048]另外，由圖4可知，因為流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比除了一瞬間以外維持為稀，所以流入排氣凈化催化劑13的廢氣通常處于氧過量的狀態(tài)。此時，廢氣中所含的NO的一部分附著在排氣凈化催化劑13上，廢氣中所含的NO的另一部分如圖6A所示在鉬51上被氧化而成為NO2，接著該NO2進一步被氧化成N03。另外，NO2的一部分成為NO2 一。因此，在鉬Pt51上生成NO2 —和N03。附著在排氣凈化催化劑13上的NO和在鉬Pt51上生成的NO2 —和NO3的活性強，因此，下面將這些NO、NO2 —和NO3稱為活性N0X*。
[0049]另一方面，從烴供給閥15供給烴時，該烴在排氣凈化催化劑13的整體上依次附著。這些附著的烴的大部分依次與氧反應而燃燒，如圖3所示，附著的烴的一部分依次在排氣凈化催化劑13內被重整，成為自由基。因此，如圖6B所示，活性NOx*周圍的烴濃度變高。然而，活性NOx*生成后，如果活性NOx*周圍的氧濃度高的狀態(tài)持續(xù)一定時間以上，則活性NOx*被氧化，以硝酸根離子NO3 一的形態(tài)被吸收到堿性層53內。但是，如果在經(jīng)過該一定時間之前，活性NOx*周圍的烴濃度升高，則如圖6B所示，活性NOx*在鉬51上與自由基狀的烴HC反應，由此生成還原性中間體。該還原性中間體附著或吸附在堿性層53的表面上。
[0050]應予說明，認為此時最初生成的還原性中間體是硝基化合物R - N02。因為該硝基化合物R - NO2 一生成就會成為腈化合物R - CN,而該腈化合物R — CN只能在該狀態(tài)下存在瞬間，所以立刻成為異氰酸酯化合物R - NCO0如果該異氰酸酯化合物R - NCO水解，則成為胺化合物R — NH2。但是，認為此時被水解的是異氰酸酯化合物R - NCO的一部分。因此，如圖6B所示，認為保持或吸附于堿性層53的表面上的還原性中間體大部分是異氰酸酯化合物R - NCO和胺化合物R — NH2。
[0051]另一方面，如圖6B所示，烴HC附著于生成的還原性中間體的周圍時，還原性中間體被烴HC所阻礙，不能繼續(xù)進行反應。此時，如果流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度下降，接著附著在還原性中間體周圍的烴被氧化而消失，由此使得還原性中間體周圍的氧濃度升高，則如圖6A所示，還原性中間體與活性NOx*進行反應、或者與周圍的氧反應、或者自我分解。由此，還原性中間體R — NCO, R — NH2被轉化為N2、CO2, H2O,這樣使NOx得到凈化。
[0052]像這樣，在排氣凈化催化劑13中，通過提高流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度而生成還原性中間體，降低流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度后，氧濃度升高時，還原性中間體與活性N0X*、氧反應，或者自我分解，由此NOx得到凈化。即，若要通過排氣凈化催化劑13凈化NOx，則需要周期性地改變流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度。
[0053]當然，此時需要將烴的濃度升高至生成還原性中間體所需的足夠高的濃度，需要將烴的濃度降低至使生成的還原性中間體與活性N0X*、氧反應、或自分解所需的足夠低的濃度。即，需要使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預先設定的范圍內的振幅振動。此夕卜，此時，必須在堿性層53上即堿性廢氣流通表面部分54上保持這些還原性中間體直至所生成的還原性中間體R - NC0, R - NH2與活性N0X*、氧反應，或者自分解，為此設置有堿性的廢氣流通表面部分54。
[0054]另一方面，如果延長烴的供給周期，則在供給烴后直至下次供給烴為止的期間，氧濃度升高的期間變長，因而活性NOx*不生成還原性中間體而以硝酸鹽的形式被吸收于堿性層53內。為了回避這一情況，需要使流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度以預先設定的范圍內的周期進行振動。
[0055]因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例中，為了使廢氣中所含的NOx與經(jīng)重整的烴反應而生成含有氮和烴的還原性中間體R - NC0, R - NH2，在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑51、52，為了將生成的還原性中間體R - NC0,R 一 NH2保持在排氣凈化催化劑13內，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，使保持在堿性的廢氣流通表面部分54上的還原性中間體R — NC0, R — NH2轉化為N2、CO2, H2O,使烴濃度的振動周期為持續(xù)生成還原性中間體R - NC0, R - NH2所需的振動周期。順帶說明，在圖4所不的例子中，使噴射間隔為3秒。
[0056]烴濃度的振動周期、即烴HC的供給周期比上述預先設定的范圍內的周期長時，還原性中間體R - NC0,R - NH2從堿性層53的表面上消失，此時，如圖7A所示，在鉬Pt53上生成的活性NOx*以硝酸根離子NO廠的形式在堿性層53內擴散，成為硝酸鹽。即，此時，廢氣中的NOx以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內。
[0057]另一方面，圖7B表示像這樣NOx以硝酸鹽的形式被吸收到堿性層53內時，使流入排氣凈化催化劑13內的廢氣的空燃比為理論空燃比或濃的情況。此時，由于廢氣中的氧濃度降低，所以反應逆向(N03—— NO2)進行，這樣一來，被吸收到堿性層53內的硝酸鹽依次成為硝酸根離子NCV，如圖7B所示，以NO2的形式從堿性層53中放出。接著，放出的NO2被廢氣中所含的烴HC和CO還原。
[0058]圖8表示堿性層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暫時為濃的情況。應予說明，在圖8所示的例子中，該濃控制的時間間隔為I分鐘以上。此時，在廢氣的空燃比(A/F)in暫時為濃時，廢氣的空燃比(A/F)in為稀時被吸收到堿性層53內的NOx從堿性層53 —次性放出而被還原。因此，此時堿性層53起到用于暫時吸收NOx的吸收劑的作用。
[0059]應予說明，也存在此時堿性層53暫時吸附NOx的情況，因而如果作為包括吸收和吸附二者的用語而使用吸留這一用語，則此時堿性層53起到用于暫時吸留NOx的NOx吸留劑的作用。即，此時，若將向內燃機進氣通路、燃燒室2和排氣凈化催化劑13上游的排氣通路內供給的空氣和燃料(烴)之比稱為廢氣的空燃比，則排氣凈化催化劑13作為在廢氣的空燃比為稀時吸留NOx、在廢氣中的氧濃度降低時將吸留的NOx放出的NOx吸留催化劑發(fā)揮功倉泛。
[0060]圖9表示使排氣凈化催化劑13像這樣作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時的NOx凈化率。應予說明，圖9的橫軸表示排氣凈化催化劑13的催化劑溫度TC。使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時，如圖9所示，在催化劑溫度TC為300°C至400°C時可以得到極高的NOx凈化率，但催化劑溫度TC為400°C以上的高溫時，NOx凈化率降低。
[0061]像這樣催化劑溫度TC為400°C以上時NOx凈化率降低是因為，催化劑溫度TC為400°C以上時，硝酸鹽熱分解而以NO2的形式從排氣凈化催化劑13中放出。即，只要是將NOx以硝酸鹽的形式吸留，就難以在催化劑溫度TC高時得到高NOx凈化率。但是，在圖4至圖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，或者即使生成也是極微量，這樣一來，如圖5所示，即使在催化劑溫度TC高時，也能夠得到高NOx凈化率。
[0062]因此，在本發(fā)明中，將用于供給烴的烴供給閥15配置在內燃機排氣通路內，在烴供給閥15下游的內燃機排氣通路內配置用于使廢氣中所含的NOx與經(jīng)重整的烴反應的排氣凈化催化劑13，在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上擔載有貴金屬催化劑51、52、并且在貴金屬催化劑51、52周圍形成有堿性的廢氣流通表面部分54，排氣凈化催化劑13具有使流入排氣凈化催化劑13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將廢氣中所含的NOx還原的性質、并且具有使烴濃度的振動周期比該預先設定的范圍長時廢氣中所含的NOx的吸留量增大的性質，內燃機運轉時，使流入排氣凈化催化劑13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，從而在排氣凈化催化劑13中還原廢氣中所 含的NOx。
[0063]即，圖4至圖6A、6B所示的NOx凈化方法可以說是在使用擔載有貴金屬催化劑且形成了能夠吸收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凈化NOx的新型的NOx凈化方法。實際上，使用了該新型NOx凈化方法的情況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，從堿性層53檢測到的硝酸鹽是極微量的。應予說明，以下將該新型NOx凈化方法稱為第一 NOx凈化方法。
[0064]接著，參照圖10至圖15，對該第一 NOx凈化方法更詳細地進行說明。
[0065]圖10將圖4所示的空燃比(A/F) in的變化放大表示。應予說明，如上所述,該向排氣凈化催化劑13流入的廢氣的空燃比(A/F) in的變化同時表示流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度變化。應予說明，在圖10中，△ H表示流入排氣凈化催化劑13的烴HC的濃度變化的振幅，AT表示流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振動周期。
[0066]進而,在圖10中，(A/F)b代表表不用于產(chǎn)生內燃機輸出功率的燃燒氣體的空燃比的基礎空燃比。換言之，該基礎空燃比(A/F) b表示停止烴供給時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NOx*不是以硝酸鹽的形式吸留在堿性層53內而是用于生成還原性中間體的空燃比(A/F) in的上限，為了使活性NOx*與經(jīng)重整的烴反應而生成還原性中間體，需要使空燃比(A/F) in低于該空燃比的上限X。
[0067]換句話說，圖10的X表示活性NOx*與經(jīng)重整的烴反應而生成還原性中間體所需的烴的濃度的下限，為了生成還原性中間體，需要使烴的濃度高于該下限X。此時，是否生成還原性中間體由活性NOx*周圍的氧濃度與烴濃度的比率，即由空燃比(A/F) in決定，以下將生成還原性中間體所需的上述空燃比的上限X稱為要求最小空燃比。
[0068]在圖10所示的例子中，要求最小空燃比X為濃，因此，此時為了生成還原性中間體，使空燃比(A/F)in瞬時性地為要求最小空燃比X以下，即為濃。與此相對，在圖11所示的例子中，要求最小空燃比X為稀。此時，通過使空燃比(A/F)in維持稀的同時周期性地降低空燃比(A/F) in而生成還原性中間體。
[0069]此時，要求最小空燃比X為濃還是稀取決于排氣凈化催化劑13的氧化力。此時，就排氣凈化催化劑13而言，例如增大貴金屬51的擔載量，則氧化力強，如果增強酸性，則氧化力強。因此，排氣凈化催化劑13的氧化力根據(jù)貴金屬51的擔載量、酸性的強度而變化。
[0070]另外，如果在使用了氧化力強的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖11所示，使空燃比(A/F) in維持為稀且周期性地降低空燃比(A/F) in,則在降低空燃比(A/F) in時，烴完全被氧化，其結果是，不能生成還原性中間體。與此相對，如果在使用了氧化力強的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖10所示，使空燃比(A/F) in周期性地為濃，則空燃比(A/F) in為濃時一部分的烴沒有被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，這樣一來就生成還原性中間體。因此，使用氧化力強的排氣凈化催化劑13的情況下，要求最小空燃比X需要為濃。
[0071]另一方面，如果在使用氧化力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖11所示，使空燃比(A/F) in維持為稀且周期性地降低空燃比(A/F) in，則一部分的烴沒有被完全氧化而是被部分氧化，即烴被重整，這樣一來就生成還原性中間體。與此相對，如果在使用了氧化力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，如圖10所示，使空燃比(A/F) in周期性地為濃，則大量的烴沒有被氧化，只是從排氣凈化催化劑13中排出，這樣一來無謂消耗的烴量增大。因此，使用了氧化力弱的排氣凈化催化劑13的情況下，要求最小空燃比X需要為稀。
[0072]S卩，可知需要如圖12所示，排氣凈化催化劑13的氧化力越強，越降低要求最小空燃比X。像這樣，要求最小空燃比X根據(jù)排氣凈化催化劑13的氧化力而變稀或變濃，以下將要求最小空燃比X為濃的情況作為例子，對流入排氣凈化催化劑13的烴的濃度變化的振幅、流入排氣凈化催化劑13的烴濃度的振動周期進行說明。
[0073]另外，基礎空燃比(A/F) b變大時，即供給烴之前的廢氣中的氧濃度升高時，使空燃比(A/F) in為要求最小空燃比X以下所需的烴的供給量增大，隨之未參與還原性中間體生成的剩余的烴量也增大。此時，為了將NOx良好地凈化，如上所述，需要將該剩余的烴氧化，因此，為了將NOx良好地凈化，剩余的烴量越多，越需要大量的氧。
[0074]此時，只要提高廢氣中的氧濃度，就可以增大氧量。因此，為了將NOx良好地凈化，需要在供給烴之前的廢氣中的氧濃度高時，提高烴供給后的廢氣中的氧濃度。即，供給烴之前的廢氣中的氧濃度越高，越需要增大烴濃度的振幅。
[0075]圖13表示能夠得到相同的NOx凈化率時的、供給烴之前的廢氣中的氧濃度與烴濃度的振幅ΛΗ的關系。從圖13可知，為了得到相同的NOx凈化率，供給烴之前的廢氣中的氧濃度越高，越需要增大烴濃度的振幅ΛΗ。即，為了得到相同的NOx凈化率，基礎空燃比(A/F)b越高越需要增大烴濃度的振幅AT。換句話說，為了良好地凈化NOx，可以基礎空燃比(A/F) b越低越減少烴濃度的振幅Λ T0
[0076]然而，基礎空燃比(A/F) b最低發(fā)生在加速運轉時，只要此時烴濃度的振幅ΛΗ*200ppm左右，就可以良好地凈化NOx?；A空燃比(A/F)b通常比加速運轉時大，因此，如圖14所示，只要烴濃度的振幅ΛΗ為200ppm以上，即可得到良好的NOx凈化率。[0077]另一方面，可知基礎空燃比(A/F)b最高時，只要使烴濃度的振幅ΛΗ* 1000Oppm左右，就能夠得到良好的NOx凈化率。因此，在本發(fā)明中，烴濃度的振幅的預先設定的范圍是 200ppm 至 lOOOOppm。
[0078]另外，烴濃度的振動周期Λ T長時，從供給烴后至下次供給烴的期間，活性NOx*周圍的氧濃度變高的時間變長。此時，烴濃度的振動周期AT比5秒左右長時，活性NOx*開始以硝酸鹽的形式被吸收在堿性層53內，因此，如圖15所示，烴濃度的振動周期AT比5秒左右長時，NOx凈化率降低。因此，烴濃度的振動周期ΛΤ需要為5秒以下。
[0079]另一方面，烴濃度的振動周期AT大致為0.3秒以下時，供給的烴開始堆積在排氣凈化催化劑13的廢氣流通表面上，因此，如圖15所示，烴濃度的振動周期AT大致為0.3秒以下時，NOx凈化率降低。因此，在本發(fā)明中，烴濃度的振動周期為0.3秒至5秒之間。
[0080]另外，在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，通過改變來自烴供給閥15的烴的噴射量和噴射時期，從而控制烴濃度的振幅△ H和振動周期AT達到適合內燃機的運轉狀態(tài)的最佳值。此時，在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，能夠得到該最佳烴濃度的振幅ΛΗ的烴噴射量WT作為自燃料噴射閥3噴射的噴射量Q與內燃機轉速N的函數(shù)而以圖16A所示的映射的形式預先存儲在R0M32內。另外，最佳的烴濃度的振動周期ΛΤ，即烴的噴射周期AT也作為來自燃料噴射閥3的噴射量Q與內燃機轉速N的函數(shù)而以圖16B所示的映射的形式預先存儲在R0M32內。
[0081]接著，參照圖17至圖20，對使排氣凈化催化劑13作為NOx吸留催化劑發(fā)揮功能時的NOx凈化方法進行具體說明。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)揮功能時的NOx凈化方法稱為第二 NOx凈化方法。
[0082]在該第二 NOx凈化方法中，如圖17中表示的那樣，堿性層53所吸留的吸留NOx量Σ NOX超過預先確定的允許量MAX時，使流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in暫時變?yōu)闈狻Ｊ箯U氣的空燃比(A/F) in變?yōu)闈鈺r，廢氣的空燃比(A/F) in為稀時吸留在堿性層53內的NOx從堿性層53 一次性地放出而被還原。由此使NOx被凈化。
[0083]吸留NOx量Σ NOX例如由從內燃機排出的NOx量算出。在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，每單位時間從內燃機排出的排出NOx量NOXA作為噴射量Q和內燃機轉數(shù)N的函數(shù)以圖18所示的映射形式預先存儲在R0M32內，由該排出NOx量NOXA算出吸留NOx量Σ Ν0Χ。此時，如上所述使廢氣的空燃比(A/F) in為濃的周期通常為I分鐘以上。
[0084]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內噴射燃料用燃料Q以及追加的燃料WR，從而使流入排氣凈化催化劑13的廢氣的空燃比(A/F) in為濃。應予說明，圖19的橫軸表示曲軸轉角。該追加的燃料WR在燃燒但不體現(xiàn)為內燃機輸出功率的時期、即壓縮上止點后緊鄰ATDC90。之前進行噴射。該燃料量WR作為噴射量Q和內燃機轉數(shù)N的函數(shù)以圖20所示的映射形式預先存儲在R0M32內。當然，此時也可以通過增大來自烴供給閥15的烴的噴射量，使廢氣的空燃比(A/F) in為濃。
[0085]圖21表示NOx凈化控制例程。該例程通過一定時間的中斷而實行。
[0086]參照圖21，首先，開始在步驟60中由溫度傳感器23的輸出信號判別排氣凈化催化劑13的溫度TC是否超過活化溫度TQ。TC ^ TC0時、即排氣凈化催化劑13活化時，進入步驟61，利用第一 NOx凈化方法進行NOx凈化作用。即，由圖16A所示的映射算出與運轉狀態(tài)相應的噴射時間WT，由圖16B所示的映射算出與運轉狀態(tài)相應的噴射周期AT，根據(jù)這些算出的噴射時間WT和噴射周期Λ T從烴供給閥15噴射烴。
[0087]另一方面，在步驟60中判斷為TC < TC0時、即排氣凈化催化劑13未活化時，進入步驟62，利用第二 NOx凈化方法進行NOx凈化作用。即，在步驟62中，由圖18所示的映射算出每單位時間的排出NOx量勵乂八。接著，在步驟63中通過將排出NOx量NOXA與Σ NOX相加而算出吸留NOx量Σ Ν0Χ。接著，在步驟64中，判別吸留NOx量Σ NOX是否超過允許值MAX。ΣΝ0Χ > MAX時，進入步驟65，由圖20所示的映射算出追加的燃料量WR，進行追加的燃料的噴射作用。接著，在步驟66中，Σ NOX被清零。
[0088]如上所述使用第一 NOx凈化方法，即使在排氣凈化催化劑13為高溫時也能夠得到高NOx凈化率。本發(fā)明的發(fā)明人對于進一步提高使用該第一 NOx凈化方法時的NOx凈化率進行反復研究，其結果是，判明了烴分子向排氣凈化催化劑13的附著性對NOx凈化率的提高產(chǎn)生大的影響。因此，首先參照圖22對此進行說明。
[0089]如前所述利用第一 NOx凈化方法進行NOx凈化作用時，從烴供給閥15供給烴時，該烴依次附著于整個排氣凈化催化劑13，此時生成的自由基狀的烴與活性NO/反應而生成還原性中間體。該還原性中間體附著或吸著在堿性層53的表面上。然后，附著在還原性中間體周圍的烴被氧化而消失，由此，還原性中間體周圍的氧濃度增高，還原性中間體與活性NO/、氧反應，或自分解而形成N2、CO2、H2O,這樣使NOx得到凈化。
[0090]另外，在利用第一 NOx凈化方法進行的NOx凈化作用下，廢氣中所含的NOx暫時以還原性中間體的形式保持在排氣凈化催化劑13上，接著被凈化。因此，為了良好地凈化NOx，需要生成盡可能多的還原性中間體。這時，還原性中間體由自由基狀的烴生成，自由基狀的烴由附著于排氣凈化催化劑13的烴生成，因此，為了使還原性中間體的生成量增大，需要使盡可能多的烴附著于排氣凈化催化劑13。
[0091]另外，從烴供給閥15供給的烴流入排氣凈化催化劑13時發(fā)生裂解，此時烴分子的碳數(shù)減小、并且烴分子的個數(shù)增大。這樣的烴裂解作用在烴在排氣凈化催化劑13內流通期間持續(xù)進行，因此如圖22所示，排氣凈化催化劑13內的烴分子的碳數(shù)越往下游越減小，并且烴分子的個數(shù)越往下游越增大。這時，烴分子的碳數(shù)越小越容易生成還原性中間體，而且理所當然烴分子的個數(shù)越多越生成大量的還原性中間體。因此，為了在排氣凈化催化劑13上生成盡可能多的還原性中間體，如圖22所示，需要越向排氣凈化催化劑13的下游越提高烴分子向排氣凈化催化劑13的附著性。
[0092]因此，在本發(fā)明中，以使烴向排氣凈化催化劑13的下游側部分的附著性高于烴向排氣凈化催化劑13的上游側部分的附著性的方式形成排氣凈化催化劑13。這時，由圖22可知，優(yōu)選向著排氣凈化催化劑13的下游，烴向排氣凈化催化劑13的附著性逐漸增高。
[0093]接著，參照從圖23A至圖26B，對于使烴向排氣凈化催化劑13的下游側部分的附著性高于烴向排氣凈化催化劑13的上游側部分的附著性的排氣凈化催化劑13的各種實施例依次進行說明。
[0094]首先，對圖23A、23B和圖24進行說明，這些圖23A、23B和圖24中，示出了采用使排氣凈化催化劑13的下游側部分的結構與排氣凈化催化劑13的上游側部分的結構相比烴向排氣凈化催化劑13的附著性增高的結構的實施例。
[0095]S卩，在圖23A所示的實施例中，排氣凈化催化劑13由上游側催化劑13a和下游側催化劑13b 二個催化劑構成，這些上游側催化劑13a和下游側催化劑13b的基材例如由堇青石形成。在這些上游側催化劑13a和下游側催化劑13b的基材上擔載有例如由氧化鋁構成的催化劑載體，如圖2所示，在該催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，并且形成有堿性層53。
[0096]如圖23A所示，排氣凈化催化劑13的上游側催化劑13a具備沿排氣凈化催化劑13的軸線方向延伸的多個排氣流通路70，廢氣沿著排氣凈化催化劑13的軸線方向筆直地流入這些排氣流通路70內。即，排氣凈化催化劑13的上游側部分的排氣流通結構形成為廢氣在沿排氣凈化催化劑13軸線方向延伸的多個排氣流通路70內流動的直流型。
[0097]另一方面，在圖23A所示的實施例中，排氣凈化催化劑13的下游側催化劑13b具有蜂窩狀的截面形狀，該下游側催化劑13b具備被隔壁71分離且沿排氣凈化催化劑13的軸線方向延伸的多個排氣流通路72、73。排氣流通路72和排氣流通路73隔著隔壁71交替配置，排氣流通路72的上游端敞開，排氣流通路73的下游端敞開。因此，流入排氣流通路72內的廢氣按箭頭所示地在隔壁71內流動而流入排氣流通路73內。即，在圖23A所示的實施例中，排氣凈化催化劑13的下游側部分的排氣流通結構形成為廢氣在沿排氣凈化催化劑13軸線方向延伸的各排氣流通路72、73的隔壁71內流動的壁流型。
[0098]與直流型的上游側催化劑13a相比，壁流型的下游側催化劑13b中，烴向排氣凈化催化劑13的附著性高，因此，在該實施例中，烴向排氣凈化催化劑13的下游側部分的附著性高于烴向排氣凈化催化劑13的上游側部分的附著性。因此，烴向排氣凈化催化劑13的附著量增大，其結果是，排氣凈化催化劑13中的還原性中間體的生成量增大，因而NOx凈化率提高。應說明的是，在該實施例中下游側催化劑13b被用作顆粒過濾器，因此在該實施例中省略了圖1所示的顆粒過濾器14。
[0099]在圖23B所示的實施例中，排氣凈化催化劑13也由上游側催化劑13a和下游側催化劑13b 二個催化劑構成，上游側催化劑13a的排氣流通結構形成為廢氣在沿排氣凈化催化劑13軸線方向延伸的多個排氣流通路74內流動的直流型。該上游側催化劑13a的基材也由堇青石形成。另一方面，該實施例中，排氣凈化催化劑13的下游側催化劑13b由顆粒狀催化劑的集合體構成。另外，在這些上游側催化劑13a和顆粒狀的下游側催化劑13b的基材上擔載有例如由氧化鋁構成的催化劑載體，如圖2所示，在該催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，并且形成有堿性層53。
[0100]在該實施例中同樣，與直流型的上游側催化劑13a相比，顆粒狀的下游側催化劑13b中，烴向排氣凈化催化劑13的附著性高，因此，在該實施例中，烴向排氣凈化催化劑13的下游側部分的附著性高于烴向排氣凈化催化劑13的上游側部分的附著性。因此，烴向排氣凈化催化劑13的附著量增大，其結果是，排氣凈化催化劑13中的還原性中間體的生成量增大，因而NOx凈化率提高。
[0101]在圖24所示的實施例中，排氣凈化催化劑13也由上游側催化劑13a和下游側催化劑13b 二個催化劑構成，這些上游側催化劑13a和下游側催化劑13b的基材例如由堇青石形成。在這些上游側催化劑13a和顆粒狀的下游側催化劑13b的基材上同樣擔載有例如由氧化鋁構成的催化劑載體，如圖2所示，在該催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，并且形成有堿性層53。
[0102]在該實施例中，排氣凈化催化劑13的上游側催化劑13a的排氣流通結構形成為廢氣在沿排氣凈化催化劑13軸線方向延伸的多個排氣流通路75內流動的直流型，排氣凈化催化劑13的下游側催化劑13b的排氣流通結構也成為廢氣在沿排氣凈化催化劑13軸線方向延伸的多個排氣流通路76內流動的直流型。但是，在該實施例中，圖24如所示，形成為下游側催化劑13b的排氣流通路76的截面積比上游側催化劑13a的排氣流通路75的截面積小。
[0103]像這樣形成為使排氣凈化催化劑13的下游側部分的各排氣流通路76的截面積比排氣凈化催化劑13的上游側部分的排氣流通路75的截面積小時，與上游側部分相比，下游側部分中烴向排氣凈化催化劑13的附著性增高。因此，烴向排氣凈化催化劑13的附著量增大，其結果是，排氣凈化催化劑13中的還原性中間體的生成量增大，因而NOx凈化率提高。
[0104]圖25表示使用了與排氣凈化催化劑13的上游側部分的基材相比烴向排氣凈化催化劑13的附著性增高的基材作為排氣凈化催化劑13的下游側部分的基材的實施例。
[0105]如圖25所示的該實施例中，排氣凈化催化劑13也由上游側催化劑13a和下游側催化劑13b 二個催化劑構成。但是，在該實施例中，使用由金屬制的薄板形成的金屬基材作為上游側催化劑13a的基材，與此相對，作為下游側催化劑13b的基材由堇青石基材、碳化硅基材或氧化鋁鈦基材等陶瓷基材形成。在這些上游側催化劑13a和下游側催化劑13b的基材上同樣擔載有例如由氧化鋁構成的催化劑載體，如圖2所示，在該催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，并且形成有堿性層53。
[0106]與排氣凈化催化劑13的基材由金屬基材形成的情況相比，由堇青石基材、碳化硅基材或氧化鋁鈦基材等陶瓷基材形成時烴向排氣凈化催化劑13的附著性高，因此，在該實施例中同樣，烴向排氣凈化催化劑13的下游側部分的附著性比烴向排氣凈化催化劑13的上游側部分的附著性高。因此，烴向排氣凈化催化劑13的附著量增大，其結果是，排氣凈化催化劑13中的還原性中間體的生成量增大，因而NOx凈化率提高。
[0107]圖26A和26B中，示出作為排氣凈化催化劑13的下游側部分的催化劑組成，使用了與排氣凈化催化劑13的上游側部分相比烴向排氣凈化催化劑13的附著性增高的催化劑組成的實施例。
[0108]S卩，在圖26A所示的實施例中，排氣凈化催化劑13由上游側催化劑部分13a和下游側催化劑部分13b構成，這些上游側催化劑部分13a和下游側催化劑部分13b的基材例如由一體形成的堇青石形成。進而，在該實施例中，在下游側催化劑部分13b的基材上含有沸石。
[0109]這時，雖然在上游側催化劑部分13a的基材上也可以含有沸石，但這時，與上游側催化劑部分13a相比，在下游側催化劑部分13b的基材上含有更多量的沸石。應說明的是，在該實施例中，在上游側催化劑13a和顆粒狀的下游側催化劑13b的基材上也擔載有例如由氧化鋁構成的催化劑載體，如圖2所示，在該催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，并且形成有堿性層53。
[0110]這樣，在該實施例中，排氣凈化催化劑13的下游側部分與排氣凈化催化劑13的上游側部分相比含有更多量的沸石、或僅在排氣凈化催化劑13的下游側部分含有沸石。公知的是，沸石具有附著并保持大量烴的功能，因此，像這樣使排氣凈化催化劑13的下游側部分與排氣凈化催化劑13的上游側部分相比含有更多量的沸石、或僅在排氣凈化催化劑13的下游側部分含有沸石時，與上游側部分相比，下游側部分中烴向排氣凈化催化劑13的附著性增高。因此，烴向排氣凈化催化劑13的附著量增大，其結果是，排氣凈化催化劑13中的還原性中間體的生成量增大，因而NOx凈化率提高。
[0111]在圖26B所示的實施例中，排氣凈化催化劑13由多個催化劑部分77a?77e構成，這些催化劑部分77a?77b的基材由一體形成的堇青石形成。在該基材上擔載有由氧化鋁構成的催化劑載體，如圖2所示，在該催化劑載體50上擔載有貴金屬催化劑51、52，并且形成有堿性層53。
[0112]在該實施例中，使氧化鋁的含量從上游側向著下游側依次增大。即，使氧化鋁的含量從催化劑部分77a依次按催化劑部分77b、催化劑部分77c、催化劑部分77d、催化劑部分77e的順序逐漸增大，因此，在該實施例中，排氣凈化催化劑13的下游側部分與排氣凈化催化劑13的上游側部分相比含有更多量的氧化鋁。
[0113]氧化鋁的含量增大時，催化劑載體的比表面積增大，因此氧化鋁的含量越增大，烴向排氣凈化催化劑13的附著性越高。因此，在該實施例中，與上游側部分相比，下游側部分中烴向排氣凈化催化劑13的附著性增高。因此，在該實施例中，烴向排氣凈化催化劑13的附著量也增大，其結果是，排氣凈化催化劑13中的還原性中間體的生成量增大，因而NOx凈
化率提高。
[0114]此外，作為其他實施例，還可以在排氣凈化催化劑13上游的內燃機排氣通路內配置用于重整烴的氧化催化劑。符號說明
[0115]4進氣歧管
[0116]5排氣歧管
[0117]7排氣渦輪增壓器
[0118]12排氣管
[0119]13排氣凈化催化劑
[0120]14顆粒過濾器
[0121]15烴供給閥
【權利要求】
1.一種內燃機的排氣凈化裝置，在內燃機排氣通路內配置用于供給烴的烴供給閥，在烴供給閥下游的內燃機排氣通路內配置用于使廢氣中所含的NOx與經(jīng)重整的烴反應的排氣凈化催化劑，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使流入排氣凈化催化劑的烴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將廢氣中所含的NOx還原的性質、并且具有使該烴濃度的振動周期比該預先設定的范圍長時廢氣中所含的NOJA吸留量增大的性質；在內燃機運轉時，所述內燃機的排氣凈化裝置對來自烴供給閥的烴的噴射量進行控制，以使得流入排氣凈化催化劑的烴的濃度變化的振幅達到該預先設定的范圍內的振幅，并且對來自烴供給閥的烴的噴射周期進行控制，以使得流入排氣凈化催化劑的烴的濃度以預先設定的范圍內的周期振動；所述內燃機的排氣凈化裝置中，以使烴向排氣凈化催化劑的下游側部分的附著性高于烴向排氣凈化催化劑的上游側部分的附著性的方式形成排氣凈化催化劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，排氣凈化催化劑的下游側部分的結構采用與排氣凈化催化劑的上游側部分的結構相比烴向排氣凈化催化劑的附著性增高的結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，排氣凈化催化劑的上游側部分的排氣流通結構采用廢氣在沿排氣凈化催化劑的軸線方向延伸的多個排氣流通路內流動的直流型，排氣凈化催化劑的下游側部分的排氣流通結構采用廢氣在沿排氣凈化催化劑的軸線方向延伸的各排氣流通路的隔壁內流動的壁流型。
4.根據(jù)權利要求2所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，排氣凈化催化劑的上游側部分的排氣流通結構采用廢氣在沿排氣凈化催化劑的軸線方向延伸的多個排氣流通路內流動的直流型，排氣 凈化催化劑的下游側部分由顆粒狀催化劑的集合體構成。
5.根據(jù)權利要求2所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，排氣凈化催化劑的上游側部分和排氣凈化催化劑的下游側部分具備沿排氣凈化催化劑的軸線方向延伸的多個排氣流通路，使排氣凈化催化劑的下游側部分的各排氣流通路的截面積比排氣凈化催化劑的上游側部分的排氣流通路的截面積小。
6.根據(jù)權利要求1所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，作為排氣凈化催化劑的下游側部分的基材，使用與排氣凈化催化劑的上游側部分的基材相比烴向排氣凈化催化劑的附著性增高的基材。
7.根據(jù)權利要求6所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，使用金屬基材作為排氣凈化催化劑的下游側部分的基材，使用堇青石基材作為排氣凈化催化劑的上游側部分的基材。
8.根據(jù)權利要求1所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，作為排氣凈化催化劑的下游側部分的催化劑組成，使用了與排氣凈化催化劑的上游側部分相比烴向排氣凈化催化劑的附著性增高的催化劑組成。
9.根據(jù)權利要求8所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，排氣凈化催化劑的下游側部分與排氣凈化催化劑的上游側部分相比含有更多量的沸石、或者僅在排氣凈化催化劑的下游側部分含有沸石。
10.根據(jù)權利要求8所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，排氣凈化催化劑的下游側部分與排氣凈化催化劑的上游側部分相比含有更多量的氧化鋁。
11.根據(jù)權利要求1所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，在所述排氣凈化催化劑內，廢氣中所含的NOx與經(jīng)重整的烴進行反應而生成含有氮和烴的還原性中間體，所述烴的噴射周期是持續(xù)生成還原性中間體所需的周期。
12.根據(jù)權利要求10所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，所述烴的噴射周期為0.3秒至5秒之間。
13.根據(jù)權利要求1所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，所述貴金屬催化劑由鉬Pt、銠Rh和鈀Pd中的至少一種構成。
14.根據(jù)權利要求1所述的內燃機的排氣凈化裝置，其中，在所述排氣凈化催化劑的廢氣流通表面上形成有含有堿金屬或者堿土類金屬或者稀土類或者能夠向NOx供給電子的金屬的堿性層，該堿性層的表面形成所述堿性的廢氣流通表面部分。
【文檔編號】F02D41/04GK103998731SQ201180013300
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2011年11月7日 優(yōu)先權日:2011年11月7日
【發(fā)明者】美才治悠樹, 吉田耕平, 井上三樹男 申請人:豐田自動車株式會社