CN101052792A - 内燃机的排气净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及内燃机的排气净化系统。在发动机排气通路中依次设置有用于添加雾滴形式的燃料的燃料添加阀(14),氧化催化剂(11),以及NOx吸藏还原催化剂(12)。氧化催化剂(11)承载的贵金属不仅有铂Pt而且还有钯Pd。将铂Pt相对于氧化催化剂(11)上承载的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设定在从约50%到约80%。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机的排气净化系统。
背景技术
本领域已知的是内燃机设置有当流入发动机排气通路的排气的空燃比为稀时吸藏排气中的NOx且当流入排气的空燃比变为理论空燃比或为浓时释放所吸藏的NOx的NOx吸藏还原催化剂。该NOx吸藏还原催化剂包括由铂Pt构成的贵金属催化剂和NOx吸收剂。当空燃比为稀,排气中的NOx,也即NO,在铂Pt上被氧化成NO2,然后以硝酸根NO3 -的形式被吸藏在NOx吸收剂中。
另一方面,当释放并还原由NOx吸收剂吸收的NOx时,流入NOx吸藏还原催化剂的排气的空燃比变浓。如果排气的空燃比变浓,排气中的氧浓度下降,因此NOx吸收剂以硝酸根的形式吸收的NOx从NOx吸收剂中以NO2的形式出现在铂Pt上。该NO2被排气中的未燃烧的HC和CO所还原。
注意到通过向燃烧室供给额外的燃料或者通过向发动机排气通路内添加额外的燃料来使排气的空燃比变浓。这种情况下,当添加的燃料是气体并流入NOx吸藏还原催化剂,如果排气的空燃比变浓,则NOx从NOx吸藏还原催化剂被释放并还原。然而,当排气空燃比应变浓时,额外的燃料以雾滴的形式添加到发动机排气通路中。当该添加的燃料以液滴形式沉积在NOx吸藏还原催化剂上时,情况有所不同。
也即,如果要在排气的空燃比应变浓时添加的燃料以液滴形式沉积在NOx吸藏还原催化剂上,则NOx吸藏还原催化剂上的铂Pt被燃料滴覆盖。然而,如果铂Pt被燃料滴覆盖,则排气中的氧不能到达铂Pt的表面,结果铂Pt上燃料滴的氧化反应不再能很好的进行。如果燃料滴的氧化反应不能很好的进行,则排气中的氧就不会充分消耗,结果排气中的氧浓度不会充分地下降,因此NOx将不再很好地从NOx吸收剂释放。另外,燃料滴将不能充分蒸发,因此排气中含有的气态的未燃烧的HC的数量不足且释放的NOx将不能被充分还原。
因此,发明人在研究过程中记录了钯Pd的氧吸藏能力并发现通过利用一种不仅有铂Pt而且有钯Pd的贵金属,吸藏在钯Pd上的大量氧会促进燃料滴的氧化反应,氧化反应产生的热量会促进铂Pt上燃料滴的蒸发,因此会促进NOx吸收剂的NOx释放作用。
这种情况下,如果增加钯Pd的量并减少铂Pt的量,钯Pd所吸藏的氧的氧化反应产生的热量会促进铂Pt上燃料滴的蒸发,但是由于铂Pt量少,NOx的释放作用弱,结果将不能获得良好的NOx释放作用。与此相反,如果减少钯Pd的量并增加铂Pt的量,钯Pd所吸藏的氧的氧化反应所产生的热量将不能充分地促进Pt上燃料滴的蒸发,因此即使增加铂Pt的量,也仅获得弱的NOx释放作用,因此,在这种情况下也不会获得良好的NOx释放作用。
也即,在铂Pt和钯Pd的比率为既不极端大也不极端小的合适比率时具有良好的NOx释放作用。关于这一点,已知的柴油机颗粒滤清器(参见日本专利特开NO.2003-205245)设计成滤清器本体每公升容积承载总计1g的铂Pt和钯Pd。铂Pt相对于铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率约为35.7。然而,对于该摩尔比率,与铂Pt相比,钯Pd的量太大,结果不能获得良好的NOx释放作用。
发明内容
本发明提供一种铂Pt和钯Pd的比率,该比率即使在当燃料以液滴形式添加以便从NOx吸藏还原催化剂释放NOx时铂Pt被燃料滴覆盖的情况下仍能确保良好的NOx释放作用。
也即,根据本发明,提供一种内燃机,该内燃机在发动机排气通路内设置有添加雾滴形式的燃料的燃料添加装置,在所述燃料添加装置下游的所述发动机排气通路内设置有氧化催化剂,在所述氧化催化剂下游的所述发动机排气通路内设置有当流入排气的空燃比为稀时吸藏包含在排气中的NOx且当所述流入排气的空燃比变为理论空燃比或为浓时释放所吸藏的NOx的NOx吸藏还原催化剂,在使流入所述NOx吸藏还原催化剂的排气的空燃比变浓时从所述燃料添加装置添加燃料,以便使所述NOx吸藏还原催化剂释放NOx,并使此时所添加的燃料以液滴形式沉积在所述氧化催化剂上,其中,为使以液滴形式沉积在所述氧化催化剂上的燃料蒸发,所述氧化催化剂承载的贵金属不仅有铂Pt,还有钯Pd,并且将铂Pt相对于承载在所述氧化催化剂上的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设定为从约50%到约80%。
另外,根据本发明,提供一种内燃机,该内燃机在发动机排气通路内设置有添加雾滴形式的燃料的燃料添加装置,在氧化催化剂下游的所述发动机排气通路内设置有当流入排气的空燃比为稀时吸藏包含在排气中的NOx且当流入排气的空燃比变为理论空燃比或为浓时释放所吸藏的NOx的NOx吸藏还原催化剂,在使流入所述NOx吸藏还原催化剂的排气的空燃比变浓时从所述燃料添加装置添加燃料,以便使所述NOx吸藏还原催化剂释放NOx,并使此时所添加的燃料以液滴形式沉积在所述NOx吸藏还原催化剂上,其中,为使以液滴形式沉积在所述NOx吸藏还原催化剂上的燃料蒸发,所述NOx吸藏还原催化剂承载的贵金属不仅有铂Pt,还有钯Pd,并将铂Pt相对于承载在所述NOx吸藏还原催化剂上的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设定为从约50%到约80%。
附图说明
图1是燃烧点火式内燃机的总体图;
图2是燃烧点火式内燃机的另一实施例的总体图;
图3是显示颗粒滤清器的视图;
图4是用于说明NOx的吸收/释放作用的视图;
图5是氧化催化剂的侧视截面图;
图6是说明氧化催化剂的基底的表面部分的截面图;
图7是显示氧化速度和铂摩尔比率之间关系的视图;
图8是显示NOx净化率和氧化催化剂的温度之间关系的视图;
图9是显示NOx净化率和铂摩尔比率之间关系的视图;
图10是一比较例的视图;
图11是NOx释放过程的时间表;
图12是单位时间NOx吸藏量的映射图的视图;
图13是排气净化过程的流程图;以及
图14是另一实施例的视图。
具体实施方式
图1是燃烧点火式内燃机的总体图。
参照图1,1是发动机本体,2是气缸的燃烧室,3是用于将燃料喷入燃烧室2的电子控制式燃料喷射器,4是进气歧管,5是排气歧管。进气歧管4经进气道6与排气涡轮增压器7的压缩器7a的出口相连,而压缩器7a的入口与空气滤清器8相连。进气道6内设置有由步进电机驱动的节气门9。另外,在进气道6的周围设置有用于冷却在进气道6内循环的吸入空气的冷却装置。在图1所示的实施例中,将发动机冷却水导入冷却装置10,发动机冷却水在该冷却装置处冷却吸入空气。
另一方面,该排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮7b的入口相连,而排气涡轮7b的出口与氧化催化剂11的入口相连。另外,氧化催化剂11的出口经排气管13与NOx吸藏还原催化剂12相连。排气歧管5安装有用于向排气中添加液滴形式的雾状亦即颗粒状燃料的燃料添加阀14。在根据本发明的实施例中,所述燃料由柴油组成。
排气歧管5和进气歧管4经排气再循环(以下称之为“EGR”)通路15相互连通。在EGR通路15内配置有电子控制式EGR控制阀16。另外,在EGR通路15周围配置有用于冷却流经EGR通路15内部的EGR气体的冷却装置17。在图1所示的实施例中,将发动机冷却水导入冷却装置17中,然后发动机冷却水在该冷却装置处冷却EGR气体。另一方面,各燃料喷射器3经燃料管18与共用管路19相连。该共用管路19由电子控制式可变排量燃料泵20供给燃料。供给进共用管路19的燃料经各燃料管18供给到每一个燃料喷射器3。
电子控制单元30包括数字计算机并设置有通过双向总线31相互连接的ROM(只读存储器)32,RAM(随机存储器)33,CPU(微处理器)34,输入端口35和输出端口36。NOx吸藏还原催化剂12设置有用于检测NOx吸藏还原催化剂12前后压差的压差传感器21。该压差传感器21的输出信号经对应的AD转换器37输入到输入端口35。另外,加速踏板40连接到产生与加速踏板40的下踏量L成比例的输出电压的负荷传感器41上。负荷传感器41的输出电压经对应的AD转换器37输入到输入端口35。另外,输入端口35与曲柄转角传感器42相连,该曲柄转角传感器42在曲轴每次转动例如15°时产生输出脉冲。另一方面,输出端口36经对应的驱动电路38与燃料喷射器3相连,节气门9驱动步进电机、燃料添加阀14、EGR控制阀16和燃料泵20。
图2示出燃烧点火式内燃机的另一实施例。在本实施例中,发动机排气通路没有设置任何氧化催化剂。排气涡轮7b的出口与NOx吸藏还原催化剂12的入口相连。
首先,说明图1和图2所示的NOx吸藏还原催化剂12,所述NOx吸藏还原催化剂12由三维网状结构的单块载体或颗粒形载体承载或者由形成蜂窝状结构的颗粒滤清器承载。这样,NOx吸藏还原催化剂12可被各种载体承载,但是以下将对承载在颗粒滤清器上的NOx吸藏还原催化剂12作以说明。
图3(A)和(B)示出承载有NOx吸藏还原催化剂12的颗粒滤清器12a的结构。注意图3(A)示出颗粒滤清器12a的主视图,而图3(B)示出颗粒滤清器12a的侧视截面图。如图3(A)和(B)所示,颗粒滤清器12a形成蜂窝状结构并且设置有平行延伸的多个排气通路60,61。这些排气通路包括下游端由塞子62堵住的排气流入通路60和上游端由塞子63堵住的排气流出通路61。注意到在图3(A)中,阴影部分为塞子63。因此,该排气流入通路60和排气流出通路61通过薄隔壁64交替配置。换句话说,排气流入通路60和排气流出通路61配置成各排气流入通路60由四个排气流出通路61包围,各排气流出通路61由四个排气流入通路60包围。
颗粒滤清器12a例如由多孔材料比如堇青石形成。因此,流入排气流入通路60的排气,如图3(B)中箭头所示,通过周围隔壁64流出进入邻接的排气流出通路61。
当NOx吸藏还原催化剂12以此方式承载在颗粒滤清器12a上时,排气流入通路60和排气流出通路61的隔壁,也即隔壁64的两个表面和隔壁64中孔的内壁承载有由例如矾土构成的催化剂载体。图4(A)和(B)示意性地示出催化剂载体45表面部分的断面。如图4(A)和(B)所示,催化剂载体45的表面承载有分散于其上的贵金属催化剂46。另外,催化剂载体45的表面上形成一层NOx吸收剂47。
在根据本发明的实施例中,铂Pt被用作贵金属催化剂46,而作为形成NOx吸收剂47的成分,例如,可使用选自钾K、钠Na、铯Cs等碱金属,钡Ba、钙Ca等碱土,以及镧La,钇Y等稀土中的至少一种成分。
如果将发动机进气通路、燃烧室2、NOx吸藏还原催化剂12上游的排气通路中供给的空气和燃料(碳氢化合物)的比率称为“排气的空燃比”,则NOx吸收剂47执行在排气空燃比为稀时吸收NOx且在排气中的氧浓度下降时释放所吸收的NOx的NOx吸收和释放作用。
也即,以下用钡Ba作为构成NOx吸收剂47的成分为例加以说明,当排气空燃比是稀,即当排气具有高的氧浓度时,排气中含有的NO,如图4(A)所示,在铂Pt46上氧化成NO2,NO2之后在NOx吸收剂47中被吸收并与氧化钡BaO结合而以硝酸根NO3 -的形式分散在NOx吸收剂47中。这样,NOx在NOx吸收剂47中被吸收。只要排气中的氧浓度高,就会在铂Pt46的表面上形成NO2。只要NOx吸收剂47的吸收能力尚未饱和,NO2就在NOx吸收剂47中被吸收并生成硝酸根NO3 -。
与此相反,如果排气的空燃比变为浓或者理论空燃比,则排气中的氧浓度下降,所以反应朝相反方向(NO3 -→NO2)进行,因此,如图4(B)所示,NOx吸收剂47中的硝酸根NO3 -以NO2的形式从NOx吸收剂47中释放。接着,释放的NOx被排气中含有的未燃烧的HC和CO还原。
这样,当排气的空燃比为稀,即当在稀空燃比下发生燃烧时,排气中的NOx在NOx吸收剂47中被吸收。然而,如果在稀空燃比下继续燃烧,NOx吸收剂47的NOx吸收能力变得饱和。因此NOx将不再能被NOx吸收剂47吸收。因此,在根据本发明的实施例中,在NOx吸收剂47的吸收能力达到饱和之前从燃料添加阀14添加燃料,以便使排气的空燃比临时变浓并且由此使NOx吸收剂47释放NOx。
接着,将对在图1中的配置在NOx吸藏还原催化剂12上游侧的氧化催化剂11作以说明。
图5示出氧化催化剂11的侧视截面图。如图5所示,氧化催化剂11形成设置有多个直线延伸的排气通路65的蜂窝状结构。该氧化催化剂11的基底由矾土、氧化锆等合成氧化物构成。图6(A)和(B)示出氧化催化剂11的基底表面部分的断面。如图6(A)和(B)所示,基底50的表面承载有散布于其上的由51显示的铂Pt和由52显示的钯Pd。
铂Pt具有在其表面捕集氧的特性,但是能被捕集的氧的数量小。与此相反,钯Pd具有捕集氧的数量远远多于铂Pt的能力。因此,当排气空燃比为稀时,如6(A)所示,与铂Pt相比,更巨大数量的氧被捕集并吸藏在钯Pd上。另一方面,如果从氧化能力这一点上看,铂Pt具有非常强大的氧化能力,而钯Pd的氧化能力弱。这样,铂Pt和钯Pd的特性具有相当大的差别。
另外,如上所述,如果从燃料添加阀14添加燃料使排气空燃比变浓,NOx吸收剂47释放NOx并且释放的NOx被排气中含有的未燃烧的HC和CO还原。在这种情况下,如果添加的燃料为液态,即使排气空燃比在理论上变为浓,排气中的氧浓度也不会下降,所以NOx吸收剂47不会释放NOx。但是,在本申请的发明中,即使添加的燃料为液态,仍然能使NOx吸收剂47很好地释放NOx。
也即,从燃料添加阀14添加的燃料一部分变成气体,但燃料的大部分以液滴形式与排气一起流过排气通路,然后燃料滴沉积在氧化催化剂11上。结果,如图6(B)所示覆盖,铂Pt和钯Pd被燃料滴53覆盖。如果铂Pt被燃料滴53覆盖,包含在排气中的氧被沉积的燃料滴53拦截而不能到达铂Pt的表面。因此,如果仅注意到铂Pt,无论铂Pt的氧化能力有多强,燃料液滴53的氧化反应不会进行的太多,因此燃料液滴53不会蒸发太多。
与此相反,钯Pd在其表面上吸藏有大量的氧,因此如果钯Pd被燃料滴53覆盖,燃料滴53将被钯Pd上大量的氧所氧化。此时,产生大量氧化反应的热量。这些氧化反应产生的热量必然导致覆盖钯Pd的燃料滴53以及覆盖铂Pt的燃料滴53蒸发。如果覆盖铂Pt的燃料滴53蒸发,排气中的氧能够到达铂Pt的表面,结果未燃烧的HC和CO的氧化反应在铂Pt上变的活跃起来。结果,排气中的氧浓度下降,因此NOx吸收剂47释放NOx并且蒸发的未燃烧的HC和CO还原释放的NOx。
通过这种方式使氧化催化剂11不仅承载有铂Pt,而且有钯Pd,NOx吸收剂47可制成用于释放和还原NOx。但是,当铂Pt和钯Pd的总和不变时,如果增加钯Pd的量并减少铂Pt的量,钯Pd所吸藏的氧的氧化反应产生的热量促进了铂Pt上燃料滴53的蒸发,但是由于铂Pt的量少,未燃烧的HC和CO未被充分氧化,结果,不能获得良好的NOx释放作用。
与此相反,如果减少钯Pd的量并增加铂Pt的量,通过钯Pd所吸藏的氧的氧化反应产生的热量没有充分促进铂Pt上的燃料滴53的蒸发,所以即使增加铂Pt的量,相当数量的未燃烧的HC和CO未被氧化,因此,在这种情况下同样不能获得良好的NOx释放作用。也即,铂Pt和钯Pd的比率为合适的比率既不极大也不极小时会有良好的NOx释放作用。
图7示出显示表示单位时间氧化的数量的氧化速度和铂Pt的摩尔数相对于铂Pt的摩尔数和钯Pd的摩尔数之和的比率(这里指的是“铂摩尔比率”)之间关系的实验结果。在图7中,氧化速度越高,NOx吸收剂47的NOx释放作用越好,因此,如图7所示,当铂摩尔比率约为66%时NOx释放作用最好。
图8示出显示NOx释放作用完毕之后的NOx净化率和氧化催化剂11的温度Tc之间的关系的实验结果。注意到图8中,黑点代表氧化催化剂11仅承载铂Pt的情况,也即铂摩尔比率为100%的情况,而白点则代表铂摩尔比率为66%的情况。在铂摩尔比率为100%和66%两种情况下,随着氧化催化剂11的温度越高,NOx净化率越高,但是不管温度Tc为多少,可以得知NOx净化率在铂摩尔比率为66%时比铂摩尔比率为100%时高。
图9示出当在图8中的氧化催化剂11的温度Tc约为350℃时NOx净化率和铂摩尔比率之间的关系。图9中的NOx净化率的变化形式与图7中的氧化速度的变化形式具有相同的趋势。如图9所示,当铂Pt摩尔比率约为66%时NOx净化率最高。因此,氧化催化剂11上承载的铂Pt和钯Pd的数量最优选地确定为使铂摩尔比率约为66%。
注意到即使NOx净化率变得低于净化率最大值,如果下降的程度约为5%,仍然可以说该比率基本为最大NOx净化率。当铂摩尔比率的范围变成在如图9中X所示的58%到75%之间,此时NOx净化率可以说基本为最大NOx净化率。因此,该铂摩尔比率优选设定在58%到75%之间。
注意到NOx净化率即使低于最大NOx净化率约10%也可以在实际中应用。在NOx净化率变成比最大NOx净化率低10%的情况下,铂摩尔比率的范围变成如图9中Y所示在50%到80%之间。因此,从实际上看,铂摩尔比率应设定在约50%到80%之间。
在图2所示的实施例中,NOx吸藏还原催化剂12的催化剂载体45(图4)不仅承载有铂Pt而且还有钯Pd。本例中的NOx净化率也变成如图9所示的基本相同的NOx净化率。因此,同样在本例中,当铂摩尔比率约为66%时NOx净化率最高。因此,NOx吸藏还原催化剂12上承载的铂Pt和钯Pd的数量最优选地确定为使铂摩尔比率约为66%。
另外,同样在如图2所示的实施例中,在NOx净化率基本为最大NOx净化率时铂摩尔比率的范围在58%到75%之间。因此,同样在本实施例中,铂摩尔比率优选地设定为从约58%到约75%。
另外,同样在如图2所示的实施例中,在NOx净化率低于最大NOx净化率10%时的铂摩尔比率范围,也即从实际角度来看能用的铂摩尔比率范围,变为从约50%到约80%,因此,同样在本实施例中,当从实际层面上看时,铂摩尔比率可以设定在约50%到80%之间。
图10示出在氧化催化剂11仅承载铂Pt的情况下和氧化催化剂11承载铂Pt和钯Pd的情况下,在例如汽油发动机的燃烧室中的空燃比为浓,也即本身为气态的排气的空燃比为浓时从NOx吸藏还原催化剂12流出的排气中的NOx浓度。从图10中可以理解,当排气空燃比应变浓时的NOx浓度在氧化催化剂11仅承载铂Pt时较低,但在氧化催化剂11承载铂Pt和钯Pd时变得较高。
也即,如果排气的空燃比变浓,排气中氧的浓度下降,则NOx吸收剂47释放NOx。但是,如果氧化催化剂11承载钯Pd,排气中含有的未燃烧的HC和CO被钯Pd上吸藏的大量氧所氧化,并且释放的NOx不再能被未燃烧的HC和CO还原。结果,当氧化催化剂11承载铂Pt和钯Pd时,NOx浓度变的更高。
也即,当NOx吸收剂47应释放NOx时,当排气的空燃比在气态下变浓时,如果氧化催化剂11承载钯Pd,大量NOx排入大气,并且因此NOx净化率最终下降。但是,即使采用相同的承载有钯Pd的氧化催化剂11,当NOx吸收剂47应释放NOx时,可以获得与以液滴形式向排气中添加燃料的情况相反的高NOx净化率。如果从NOx的净化这一点来看,当以液滴形式添加燃料时钯Pd是行之有效的。
下面,将参照图11对NOx释放控制作以说明。
图11示出吸藏在NOx吸藏还原催化剂12中的NOx量∑NOX和为使排气空燃比A/F变浓而添加燃料释放NOx的定时的变化。每单位时间从发动机排出的NOx量随发动机的运转状态变化。因此每单位时间吸藏在NOx吸藏还原催化剂12中的NOx量也随发动机的运转状态变化。在根据本发明的实施例中,每单位时间吸藏在NOx吸藏还原催化剂12中的NOx量NOXA作为要求转矩TQ和发动机转速N的函数以图12所示的映射图的形式预先存储在ROM32中。通过累加NOx量NOXA,算出吸藏在NOx吸藏还原催化剂12中的NOx量∑NOX。
另一方面,在图11中,MAX表示NOx吸藏还原催化剂12能吸藏的NOx吸藏量的最大值,而NX表示NOx吸藏还原催化剂12可吸藏的NOx量的容许值。因此,如图11所示,如果NOx量∑NOX达到容许值NX,添加燃料,由此流入NOx吸藏还原催化剂12中的排气的空燃比A/F临时变浓并且NOx吸藏还原催化剂12释放NOx。
另一方面,排气中含有的颗粒物质被捕集并接着在承载有NOx吸藏还原催化剂12的颗粒滤清器12a上被氧化。然而,如果沉积的颗粒物质的数量大于被氧化的颗粒物质,则颗粒物质会逐渐地集结在颗粒滤清器12a上。在这种情况下,如果颗粒物质的沉积数量增大,会导致发动机的输出下降。因此,当颗粒物质的沉积数量增大时,必须去除沉积的颗粒物质。这种情况下,如果在过量空气下将颗粒滤清器12a的温度升高到约600℃,沉积的颗粒物质就会被氧化并去除。
因此,在根据本发明的实施例中,当沉积在颗粒滤清器12a上的颗粒物质的数量超过容许值时,在排气的稀空燃比下提高颗粒滤清器12a的温度,由此沉积的颗粒物质经氧化被去除。具体地说,在根据本发明的实施例中,当压差传感器21检测的颗粒滤清器12a前后的压差ΔP超过容许值PX时,判定沉积的颗粒物质的数量已超过容许值。此时,流入颗粒滤清器12a的排气的空燃比维持为稀并从燃料添加阀14添加燃料以利用该添加的燃料的氧化反应产生的热量提高颗粒滤清器12a的温度。
图13示出排气净化处理程序。
参照图13,首先,在步骤100,从图12所示的映射图计算单位时间吸藏的NOx量NOXA。接着,在步骤101,将NOXA与吸藏在NOx吸藏还原催化剂12中的NOx量∑NOX相加。接着,在步骤102,判定所吸藏的NOx量∑NOX是否已超过容许值NX。当∑NOx>NX时,程序前进至步骤103,在此执行从燃料添加阀14添加燃料的过程。接着,在步骤104,压差传感器21检测颗粒滤清器12a前后的压差ΔP。接着,在步骤105,判定压差ΔP是否已超过容许值PX。当ΔP>PX时,程序前进至步骤106,在此执行颗粒滤清器12a的升温控制。
图14(A)和(B)示出另一实施例。
如果承载有钯Pd的载体制成为含有能给钯Pd提供电子的碱性元素,会有大量的电子聚集在钯Pd的表面上。这样,如果钯Pd的表面上聚集大量电子,排气中含有的大量氧会因寻找电子而吸附在钯的表面上,因此钯Pd的氧吸藏量会增大。因此,在图14(A)和(B)所示的实施例中,为提高钯Pd的氧吸藏量,承载有钯Pd的载体可制成为含有能给钯Pd提供电子的碱性元素,例如碱土或稀土元素。
也即,类似图6(A),图14(A)示出氧化催化剂11的基底50的表面部分的横截面。在本实施例中,如图14(A)所示,基底50制成为含有稀土元素镧La。在本实施例中,镧La用作基底50的热稳定剂。另一方面,图14(B)示出在氧化催化剂11由颗粒载体的聚集体(aggregate)构成的情况下的实施例。在本实施例中,颗粒载体由包括碱土或稀土元素的碱性载体70和包括钨或钛等具有高负电的元素的酸性载体71构成。除了铂Pt,在碱性载体70上选择性地承载有钯Pd。
如上所述,根据本发明,通过将铂Pt相对于承载在氧化催化剂或者NOx吸藏还原催化剂上的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设定在约50%到约80%之间,能够确保NOx吸藏还原催化剂的良好的NOx释放作用。
Claims (7)
1、一种内燃机的排气净化系统,所述内燃机在发动机排气通路内设置有添加雾滴形式的燃料的燃料添加装置,在所述燃料添加装置下游的所述发动机排气通路内设置有氧化催化剂,在所述氧化催化剂下游的所述发动机排气通路内设置有当流入排气的空燃比为稀时吸藏包含在排气中的NOx且当所述流入排气的空燃比变为理论空燃比或为浓时释放所吸藏的NOx的NOx吸藏还原催化剂,在使流入所述NOx吸藏还原催化剂的排气的空燃比变浓时从所述燃料添加装置添加燃料,以便使所述NOx吸藏还原催化剂释放NOx,并使此时所添加的燃料以液滴形式沉积在所述氧化催化剂上,其中,为使以液滴形式沉积在所述氧化催化剂上的燃料蒸发,所述氧化催化剂承载的贵金属不仅有铂Pt,还有钯Pd,并且将铂Pt相对于承载在所述氧化催化剂上的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设定为从约50%到约80%。
2、如权利要求1所述的内燃机的排气净化系统,其特征在于,将铂Pt相对于承载在所述氧化催化剂上的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设置为从约58%到约75%。
3、如权利要求1所述的内燃机的排气净化系统,其特征在于,所述氧化催化剂的载体由包括选自碱土或稀土的至少一种元素的碱性载体构成。
4、如权利要求1所述的内燃机的排气净化系统,其特征在于,所述NOx吸藏还原催化剂承载在颗粒滤清器上。
5、一种内燃机的排气净化系统,所述内燃机在发动机排气通路内设置有添加雾滴形式的燃料的燃料添加装置,在氧化催化剂下游的所述发动机排气通路内设置有当流入排气的空燃比为稀时吸藏包含在排气中的NOx且当流入排气的空燃比变为理论空燃比或为浓时释放所吸藏的NOx的NOx吸藏还原催化剂,在使流入所述NOx吸藏还原催化剂的排气的空燃比变浓时从所述燃料添加装置添加燃料,以便使所述NOx吸藏还原催化剂释放NOx,并使此时所添加的燃料以液滴形式沉积在所述NOx吸藏还原催化剂上,其中,为使以液滴形式沉积在所述NOx吸藏还原催化剂上的燃料蒸发,所述NOx吸藏还原催化剂承载的贵金属不仅有铂Pt,还有钯Pd,并将铂Pt相对于承载在所述NOx吸藏还原催化剂上的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设定为从约50%到约80%。
6、如权利要求5所述的内燃机的排气净化系统,其特征在于,将铂Pt相对于承载在所述吸藏还原催化剂上的铂Pt和钯Pd的总和的摩尔比率设定为从约58%到约75%。
7、如权利要求5所述的内燃机的排气净化系统,其特征在于,所述NOx吸藏还原催化剂承载在颗粒滤清器上。
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