CN101018933A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机的排气净化装置。在该内燃机中，设置有从排气通路(21)分支的第一排气通路(22a)和第二排气通路(22b)。在排气通路(22a，22b)中分别配置有NOx吸藏还原催化剂(23a，23b)和颗粒滤清器(24a，24b)。例如，当从第一排气通路(22a)中的NOx吸藏还原催化剂(23a)释放NOx时，燃料在仅允许排气流入第一排气通路(22a)的状态下经燃料添加阀(32)添加。当添加的燃料沉积在NOx吸藏还原催化剂(23a)上时，第一排气控制阀(26a)临时关闭，以使排气的空燃比呈浓的状态。

Description

内燃机的排气净化装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机的排气净化装置。
背景技术
本领域已知的是内燃机设置有由共用排气通路分支的第一排气通路和第二排气通路，在第一排气通路和第二排气通路的每一个中配置有在流入排气的空燃比为稀空燃比时吸藏排气中的NOx且在流入排气的空燃比为浓空燃比时释放所吸藏的NOx的NOx吸收剂，在第一排气通路和第二排气通路的每一个中NOx吸收剂的上游配置有燃料添加阀，在第一排气通路和第二排气通路的每一个中NOx吸收剂的下游配置有排气控制阀(例如参见日本专利公开文献No.2003-74328)。
在所述内燃机中，当从配置在第一排气通路中的NOx吸收剂释放吸藏的NOx时，配置在第一排气通路中的排气控制阀关闭，并且在排气滞留在第一排气通路中的状态下从配置在第一排气通路中的燃料添加阀添加燃料，以便维持第一排气通路中的排气的空燃比为浓(富)；当从配置在第二排气通路中的NOx吸收剂释放吸藏的NOx时，配置在第二排气通路中的排气控制阀关闭，并且在排气滞留在第二排气通路中的状态下从配置在第二排气通路中的燃料添加阀添加燃料，由此保持第二排气通路中的排气的空燃比为浓。
然而，在所述内燃机中存在需要有两个燃料添加阀使NOx吸收剂释放Nox的问题。更大的问题是这些燃料添加阀距离发动机相当远地配置，所以必须在距发动机相当远的距离上配置燃料供给管。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够减少燃料添加阀数量并能够使燃料添加阀的安装位置更靠近发动机的内燃机的排气净化装置。
根据本发明，提供一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机设置有由共用排气通路分支的第一排气通路和第二排气通路，并且在所述第一排气通路和所述第二排气通路的每一个中配置有在流入排气的空燃比为稀空燃比时吸藏排气中的NOx且在流入排气的空燃比为浓空燃比时释放所吸藏的NOx的NOx吸收剂，其中在所述共用排气通路中所述第一排气通路和所述第二排气通路的上游配置有燃料添加阀，当应从配置在所述第一排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，将从所述燃料添加阀添加的燃料导入所述第一排气通路，在所述燃料导入所述第一排气通路后，所述第一排气通路关闭，以便利用所述燃料维持所述第一排气通路中的所述排气的空燃比为浓；以及当应从配置在所述第二排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，将从所述燃料添加阀添加的燃料导入所述第二排气通路，在所述燃料导入所述第二排气通路后，所述第二排气通路关闭，以便利用所述燃料维持所述第二排气通路中的所述排气的空燃比为浓。
附图说明
图1是压燃式内燃机的总体图；
图2是压燃式内燃机的另一实施例的总体图；
图3是NOx吸藏还原催化剂的侧视截面图；
图4是催化剂载体的表面部分的截面图；
图5是颗粒滤清器的结构的视图；
图6是示出燃料添加定时与排气控制阀的开闭定时的时间表；
图7是吸收的NOx量NOXA的映射图的视图；
图8是第二时间Δt2的视图；
图9是第三时间Δt3的视图；
图10是NOx释放控制的流程图；
图11是压燃式内燃机的各种变形例的视图；以及
图12是压燃式内燃机的各种变形例的视图。
具体实施方式
图1示出压燃式内燃机的总体图。
参照图1，1是发动机本体，2是气缸的燃烧室，3是用于将燃料喷入各燃烧室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的入口经空气流量计8与空气滤清器9相连。在进气道6的内部配置有电气控制式节气门10。此外，在进气道6的周围配置有用于冷却流过进气道6的吸入空气的冷却系统11。在图1所示的实施例中，将发动机冷却水导入冷却系统11，发动机冷却水在该冷却系统处冷却吸入空气。另一方面，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的出口与排气后处理装置20相连。
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12相互连通。在EGR通路12中配置有电气控制式EGR控制阀13。此外，在EGR通路12的周围配置有用于冷却流过EGR通路12的EGR气体的冷却系统14。如图1所示的实施例中，将发动机冷却水导入冷却系统14中，发动机冷却水在冷却系统处冷却EGR气体。另一方面，各燃料喷射器3经燃料供给管15与共用管路16相连。该共用管路16由电气控制式可变排量燃料泵17供给燃料。从共用管路16供给的燃料经各燃料供给管15供给燃料喷射器3。
排气后处理装置20设置有与排气涡轮7b的出口相连的共用排气通路21和从所述共用排气通路21分支的第一排气通路22a和第二排气通路22b。在第一排气通路22a内部从上游侧依次配置有第一NOx吸藏还原催化剂23a、第一颗粒滤清器24a、第一氧化催化剂25a以及由致动器27a驱动的第一排气控制阀26a，而在第二排气通路22b内部从上游侧依次配置有第二NOx吸藏还原催化剂23b、第二颗粒滤清器24b、第二氧化催化剂25b以及由致动器27b驱动的第二排气控制阀26b。所述第一排气通路22a与第二排气通路22b在第一排气控制阀26a和第二排气控制阀26b的下游合流为共用排气管27。
此外，第一排气通路22a内部设置有用于检测第一NOx吸藏还原催化剂23a的温度的温度传感器28a、用于检测第一颗粒滤清器24a前后压差的第一压差传感器29a，以及用于检测从第一氧化催化剂25a排出的排气的温度和空燃比的温度传感器30a和空燃比传感器31a；而第二排气通路22b内部设置有用于检测第二NOx吸藏还原催化剂23b的温度的温度传感器28b、用于检测第二颗粒滤清器24b前后压差的压差传感器29b，以及用于检测从第二氧化催化剂25b排出的排气的温度和空燃比的温度传感器30b和空燃比传感器31b。
另一方面，如图1所示，在共用排气通路21内第一排气通路22a和第二排气通路22b上游配置有供第一排气通路22a和第二排气通路22b共用的燃料添加阀32。该燃料添加阀32如图1中F所示添加燃料。在根据本发明的实施例中，所述燃料为柴油。
电子控制单元40包括数字计算机并设置有都通过双向总线41连接的ROM(只读存储器)42、RAM(随机存储器)43、CPU(微处理器)44、输入端口45和输出端口46。空气流量计8，温度传感器28a、28b、30a、30b，压差传感器29a、29b，以及空燃比传感器31a、31b的输出信号经对应的AD转换器47输入到输入端口45。此外，加速踏板49连接到产生与加速踏板49的下踏量L成比例的电压输出的负荷传感器50。负荷传感器50的输出电压经对应的AD转换器47输入到输入端口45。此外，输入端口45与曲轴转角传感器51相连，该曲轴转角传感器51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46经对应的驱动电路48与燃料喷射器3、节气门10的驱动系统、EGR控制阀13、燃料泵17、致动器27a、27b，以及燃料添加阀32相连。
图2示出压燃式内燃机的另一实施例。在该实施例中，排气歧管5设置有燃料添加阀32。该燃料添加阀32将燃料即柴油加入排气歧管5。
图3示出NOx吸藏还原催化剂23a、23b的结构。在图3所示的实施例中，NOx吸藏还原催化剂23a、23b形成蜂窝状结构且设置有通过薄的隔壁60彼此隔开的多个排气流路61。在隔壁60的两侧表面上承载有例如由矾土构成的催化剂载体。图4(A)和(B)示意性地示出该催化剂载体65的表面部分的断面。如图4(A)和(B)所示，催化剂载体65承载有分散于其表面上的贵金属催化剂66。此外，催化剂载体65的表面上形成有一层NOx吸收剂67。
在根据本发明的实施例中，作为贵金属催化剂66，用的是铂Pt，而作为构成NOx吸收剂67的成分，例如，可使用选自碱金属(如钾K、钠Na或铯Cs)，碱土(如钡Ba或钙Ca)以及稀土(如镧La或钇Y)的至少一种成分。
如果将发动机进气通路、燃烧室2和NOx吸藏还原催化剂23a、23b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67执行在排气的空燃比为稀空燃比时吸收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67的成分为例加以说明，当排气的空燃比为稀空燃比时，即当排气中的氧浓度高时，排气中含有的NO，如图4(A)所示，在铂Pt66上氧化成NO2，NO2之后在NOx吸收剂67中被吸收并且当与氧化钡BaO结合时，则以硝酸根NO3 -的形式散布在NOx吸收剂67中。这样，NOx在NOx吸收剂67内被吸收。只要排气中的氧浓度高，就会在铂Pt 66的表面上形成NO2。只要NOx吸收剂67的吸收能力尚未饱和，NO2就在NOx吸收剂67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67中的硝酸根NO3 -以NO2的形式从NOx吸收剂67中释放。之后，释放的NOx被排气中未燃烧的HC和CO还原。
这样，当排气的空燃比为稀，即当在稀空燃比下进行燃烧时，排气中的NOx在NOx吸收剂67中被吸收。然而，如果在稀空燃比下继续燃烧，则在此期间，NOx吸收剂67的NOx吸收能力变得饱和，并且因此NOx吸收剂67不再能吸收NOx。因此，在根据本发明的实施例中，通过在NOx吸收剂67的吸收能力达到饱和之前从燃料添加阀32添加燃料，排气的空燃比临时变浓并且由此NOx吸收剂67释放NOx。
另一方面，图5(A)和(B)示出颗粒滤清器24a、24b的结构。注意到，图5(A)为颗粒滤清器24a、24b的主视图，图5(B)为颗粒滤清器24a、24b的侧视截面图。如图5(A)和(B)所示，颗粒滤清器24a、24b形成蜂窝状结构并且设置有相互平行延伸的多个排气流路70、71。这些排气流路包括下游端由塞子72堵住的排气流入通路70和上游端由塞子73堵住的排气流出通路71。注意到在图5(A)中，阴影部分为塞子73。因此，排气流入通路70和排气流出通路71经由薄隔壁74交替配置。换句话说，排气流入通路70和排气流出通路71配置成各排气流入通路70由四个排气流出通路71包围，各排气流出通路71由四个排气流入通路70包围。
颗粒滤清器24a、24b例如由多孔材料例如堇青石形成。因此，流入排气流入通路70的排气，如图5(B)中箭头所示，通过周围的隔壁74，并流出进入邻接的排气流出通路71。
在根据本发明的这一实施例中，排气流入通路70和排气流出通路71的周壁面，也即隔壁74的两个表面和隔壁74内部的孔的内壁面承载有由例如矾土构成的催化剂载体。该催化剂载体65承载有如图4(A)和(B)所示由散布于其表面上的铂Pt构成的贵金属催化剂66，并形成一层NOx吸收剂67。
因此，当在稀空燃比下进行燃烧时，排气中的NOx同样被颗粒滤清器24a、24b上的NOx吸收剂67吸收。在所述NOx吸收剂67中被吸收的NOx也通过从燃料添加阀32添加燃料而被释放。
另一方面，排气中含有的颗粒物质由颗粒滤清器24a、24b捕获并相继氧化。然而，如果所捕获的颗粒物质的数量比氧化的颗粒物质的数量大，颗粒物质会逐渐沉积(堆积)在颗粒滤清器24a、24b上。这样，如果沉积的颗粒物质的量增大，发动机输出会随之下降。因此，当沉积的颗粒物质的量增大时，必须去除所沉积的颗粒物质。这种情况下，如果在过剩空气下将颗粒滤清器24a、24b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，在根据本发明的本实施例中，当沉积在颗粒滤清器24a、24b上的颗粒物质的数量超过容许值，也即，由压差传感器29a、29b检测的颗粒滤清器24a、24b前后的压差Δp超过容许值时，流入颗粒滤清器24a、24b的排气的空燃比维持恒定，从燃料添加阀32添加燃料，所添加的燃料氧化反应的热量用来提高颗粒滤清器24a、24b的温度，由此通过氧化去除沉积的颗粒物质。
注意到在图1中，可以省去NOx吸藏还原催化剂23a、23b。此外，在图1中，作为颗粒滤清器24a、24b，可以使用未承载有NOx吸收剂67的颗粒滤清器。但是，必须在第一排气通路22a和第二排气通路22b中都配置NOx吸收剂67。
另外，参照图6，以下对从NOx吸藏还原催化剂23a、23b上的NOx吸收剂67和从颗粒滤清器24a、24b上的NOx吸收剂67中释放NOx的控制作出解释。
每单位时间从发动机排出的NOx的数量随发动机的运转状态变化。因此，单位时间内NOx吸收剂67吸收的NOx的数量也随发动机的运转状态变化。在根据本发明的实施例中，单位时间内NOx吸收剂67吸收的NOx量NOXA作为要求转矩TQ和发动机转速N的函数以图7所示映射图的形式预先存储到ROM42中。通过累加NOx量NOXA，算出NOx吸收剂67吸收的NOx量∑NOX。
在根据本发明的实施例中，交替执行第一排气通路22a中的NOx吸收剂67和第二排气通路22b中的NOx吸收剂67的NOx释放作用。当NOx吸收剂67吸收的NOx量∑NOX达到如图6所示的容许值MAX，排气通路22a、22b的一个中的NOx吸收剂67的NOx吸收量达到上述容许值。因此，此时判定应从达到容许值的NOx吸收剂67释放NOx。此时，另一个NOx吸收剂67吸收的NOx量为容许值的一半。注意到在图6中，X1表示第一排气通路22a中的NOx吸收剂67的NOx吸收量达到容许值，而X2表示第二排气通路22b中的NOx吸收剂67的NOx吸收量达到容许值。
另一方面，在图6中，I表示第一排气通路22a，II表示第二排气通路22b。由图6可以理解，通常，当NOx量∑NOX低于容许值MAX时，第一排气控制阀26a和第一排气控制阀26b两者均打开，稀空燃比的排气在第一排气通路22a和第二排气通路22b内循环。因此，此时由排气通路22a、22b的一个中的NOx吸收剂67执行排气中NOx的吸收作用。
现在，如图6中X1所示，当应从配置在第一排气通路22a中的NOx吸收剂67释放NOx时，首先第二排气控制阀26b关闭，由此第二排气通路22b关闭。结果，在共用排气通路21内循环的排气仅流入第一排气通路22a。接着，第二排气通路22b关闭，然后，在经过预定第一时间Δt1后，从燃料添加阀32添加燃料。此时，如上所述，排气仅流入第一排气通路22a，所以从燃料添加阀32添加的燃料即柴油也仅流入第一排气通路22a。注意到，第一时间对应于直到排气停止流入第二排气通路22b的等待时间。
另一方面，当燃料添加后经过预定第二时间Δt2时，第二排气控制阀26b打开，第二排气通路22b打开，第一排气控制阀26a关闭，并且第一排气通路22a关闭。也即，在从燃料添加阀32添加燃料时，燃料并非与排气气流一起立即穿过第一排气通路22a，而是滞后于排气气流在第一排气通路22a的内部前进。接着，该燃料一旦附着于第一排气通路22a中的NOx吸藏还原催化剂23a、颗粒滤清器24a以及氧化催化剂25a上，随后蒸发。
也就是说，如果第一排气控制阀26a在从燃料添加阀32添加燃料后关闭太早，添加的燃料将不能到达第一排气通路22a的前部，并且添加的燃料不能通过充分利用NOx吸藏还原催化剂23a或颗粒滤清器24a的表面而保持。与此相反，燃料添加后第一排气控制阀26a关闭的越慢，最终排出到外部的蒸发燃料就越多。也即，第二时间Δt2是将从燃料添加阀32添加的燃料保持在第一排气通路22a中所需的时间。
在本实施例中，排气的流速越快，也即吸入空气量越多，添加的燃料前进越远，所以吸入空气量越多，第一排气控制阀26a关闭必须越快。因此，如图8(A)中实线所示，吸入空气量Ga越大，第二时间Δt2设置得越短。另一方面，NOx吸藏还原催化剂23a或颗粒滤清器24a的温度Tc，即NOx吸收剂67的温度越高，附着燃料的蒸发也越容易，如图8(A)所示，温度Tc越高，第二时间Δt2设置得越短。第二时间Δt2作为吸入空气量Ga和温度Tc的函数以图8(B)中映射图的形式预先存储于ROM42中。
另一方面，当第一排气控制阀26a关闭且第一排气通路22a关闭后经过预定第三时间Δt3时，第一排气控制阀26a打开且第一排气通路22a打开。当第一排气控制阀26a关闭时，附着于NOx吸藏还原催化剂23a和颗粒滤清器24a的燃料蒸发，滞留在第一排气通路22a内的排气变为浓空燃比，由此NOx吸收剂67吸收的NOx被释放并还原。因此，第三时间Δt3是在此期间第一排气通路22a内的排气能够保持在浓空燃比的时间。
NOx吸收剂67的温度Tc越高，NOx释放和还原作用进展越多，如图9(A)所示，温度Tc越高，第三时间Δt3越短。此外，即使排气控制阀26a、26b完全关闭，也会有一些泄漏。如果存在这种泄漏，稀空燃比的排气流入第一排气通路22a，使得第一排气通路22a中的排气较早地由浓空燃比转换为稀空燃比。在这种情况下，排气量越大，即吸入空气量Ga越大，从浓到稀的转换越早，如图9(B)所示，吸入空气量Ga越大，第三时间Δt3越短。该第三时间Δt3作为空气吸入量Ga和温度Tc的函数以如图9(C)中映射图的形式预先存储于ROM42中。
如图6中X2所示，当应从配置在第二排气通路22b中的NOx吸收剂67释放NOx时同样适用。也即，当应从配置在第二排气通路22b中的NOx吸收剂67释放NOx时，第一排气通路22a关闭，然后，当经过预定第一时间Δt1时，燃料添加阀32添加燃料。在添加燃料之后，当经过预定第二时间Δt2，第一排气通路22a打开，第二排气通路22b关闭。接着，在经过预定第三时间Δt3之后，第二排气通路22b打开。
因此，在本发明中，概略性地表示，当应从配置在第一排气通路22a中的NOx吸收剂67释放NOx时，第二排气通路22b关闭，并且第一排气通路22a打开，在这种状态下燃料添加阀32添加燃料，将添加的燃料导入第一排气通路22a，在燃料导入第一排气通路22a后，第一排气通路22a关闭，以便利用所述燃料维持第一排气通路22a中的排气的空燃比为浓。当应从配置在第二排气通路22b中的NOx吸收剂67释放NOx时，第一排气通路22a关闭，并且第二排气通路22b打开，在这种状态下燃料添加阀32添加燃料，将添加的燃料导入第二排气通路22b，在燃料导入第二排气通路22b后，第二排气通路22b关闭，以便利用所述燃料维持第二排气通路22b中的排气的空燃比为浓。
图10示出NOx释放控制程序。
参照图10，首先，在步骤100，从图7中所示的映射图计算单位时间内吸收的NOx量NOXA。接着，在步骤101，将该NOXA与NOx吸收剂67吸收的NOx量∑NOX相加。接着，在步骤102，判定吸收的NOx量∑NOX是否超过容许值MAX。当∑NOX＞MAX时，程序前进至步骤103，在步骤103中判定表示第一排气控制阀22a中的NOx吸收剂67应释放NOx的标记I是否已设定。
当在步骤103判定标记I已经设定，也即，当第一排气通路22a中的NOx吸收剂67应释放NOx时，程序前进至步骤104，在步骤104使标记I复位。接着，在步骤105，计算第一时间Δt1。接着，在步骤106，从图8(B)所示的映射图，用由温度传感器28a和温度传感器30a检测的温度中的一个或两个所推定的NOx吸藏还原催化剂23a和颗粒滤清器24a的代表温度Tc以及由空气流量计8检测的吸入空气量Ga计算第二时间Δt2。接着，在步骤107，从图9(C)所示的映射图，用由温度传感器28a和温度传感器30a检测的温度中的一个或两个所推定的NOx吸藏还原催化剂23a和颗粒滤清器24a的代表温度Tc以及由空气流量计8检测的吸入空气量Ga计算第三时间Δt3。接着，程序前进至步骤108。
在步骤108，如图6所示，首先，第二排气控制阀26b关闭。接着，当经过在步骤105计算的第一时间Δt1时，燃料添加阀32添加燃料即柴油，并且NOx量∑NOX清零。接着，当经过在步骤106计算的第二时间Δt2时，第一排气控制阀26a关闭并且第二排气控制阀26b打开。接下来，当经过在步骤107计算的第三时间Δt3时，第一排气控制阀26a打开。
另一方面，当在步骤103判定标记I未设定时，也即，当应从第二排气通路22b中的NOx吸收剂67释放NOx时，程序前进至步骤109，在步骤109处设定了标记I。接着，在步骤110，计算第一时间Δt1。接着，在步骤111，从图8(B)所示的映射图，用由温度传感器28b和温度传感器30b检测的温度中的一个或两个所推定的NOx吸藏还原催化剂23b和颗粒滤清器24b的代表温度Tc以及由空气流量计8检测的吸入空气量Ga计算第二时间Δt2。接着，在步骤112，从图9(C)所示的映射图，用由温度传感器28b和温度传感器30b检测的温度中的一个或两个所推定的NOx吸藏还原催化剂23b和颗粒滤清器24b的代表温度Tc以及由空气流量计8检测的吸入空气量Ga计算第三时间Δt3。接着，程序前进至步骤108。
在步骤108，如图6所示，首先，第一排气控制阀26a关闭。接着，当经过在步骤110计算的第一时间Δt1时，燃料添加阀32添加燃料即柴油，并且NOx量∑NOX清零。接着，当经过在步骤111计算的第二时间Δt2时，第二排气控制阀26b关闭，并且第一排气控制阀26a打开。接下来，当经过在步骤112计算的第三时间Δt3时，第二排气控制阀26b打开。
如上所述，在图10所示的实施例中，当经过从映射图获得的第三时间Δt3时，第一排气控制阀26a或第二排气控制阀26b打开。然而，也可不使用第三时间Δt3的映射图，而在由空燃比传感器31a、31b检测的排气的空燃比由浓转稀时打开第一排放控制阀26a或第二排放控制阀26b。
此外，在车辆地板下的长距离上布置用于燃料添加阀32添加燃料的燃料供给管存在困难。但在本发明中，如图1所示，燃料添加阀32可以配置在紧接排气涡轮7b下游的排气通路21内，所以可以缩短燃料供给管。在图2所示的实施例中，燃料供给管可以进一步缩短。
图11(A)至(C)和图12(A)至(C)示出各种变形例。
在图11(A)所示的实例中，在第一排气通路22a的下游端和第二排气通路22b的下游端合流成排气通路27的部位，配置有单一排气控制阀26。该单一排气控制阀26用于切换三种状态，一种如实线所示的第一排气通路22a和第二排气通路22b两者均打开的状态，一种如虚线a所示的只有第一排气通路22a关闭的状态，一种如虚线b所示的只有第二排气通路22b关闭的状态。
在图11(B)所示的实例中，第一排气控制阀26a配置在第一排气通路22a内第一NOx吸藏还原催化剂23a的上游，而第二排气控制阀26b配置在第二排气通路22b内第二NOx吸藏还原催化剂23b的上游。在这种情况下，同样，当添加的燃料附着于第一NOx吸藏还原催化剂23a和第一颗粒滤清器24a时，如果关闭第一排气控制阀26a，第一排气通路22a中的排气保持为浓，而当添加的燃料附着于第二NOx吸藏还原催化剂23b和第二颗粒滤清器24b时，如果关闭第二排气控制阀26b，第二排气通路22b中的排气保持为浓。
在如图11(C)所示的实例中，为促进NOx吸藏还原催化剂23a、23b和颗粒滤清器24a、24b的暖机，在共用排气通路31内配置有氧化催化剂80。或者，为防止NOx吸收剂67硫中毒，在排气通路31内燃料添加阀32的上游配置有用于捕集排气中含有的硫的硫捕集催化剂80。此外，在发动机起动时，将用于较早地升高冷却水温度的燃烧式加热器的燃气引入排气通路31，以促进NOx吸藏还原催化剂23a、23b和颗粒滤清器24a、24b的暖机。
在图12(A)所示的实例中，在单一壳体中以相互紧密接触的方式配置有第一NOx吸藏还原催化剂23a、第一颗粒滤清器24a，以及第一氧化催化剂25a。同样，在单一壳体中以相互紧密接触的方式配置有第二NOx吸藏还原催化剂23b、第二颗粒滤清器24b，以及第二氧化催化剂25b。此外，在本实例中，为使添加的燃料均匀地分布在NOx吸藏还原催化剂23a、23b和颗粒滤清器24a、24b内，在NOx吸藏还原催化剂23a的上游的排气通路22a、22b内设置有形成有多个孔的多孔板81a、81b。
在图12(B)所示的实例中，在单一壳体中以相互紧密接触的方式配置有第一NOx吸藏还原催化剂23a和第一颗粒滤清器24a，在单一壳体内以相互紧密接触的方式配置有第二NOx吸藏还原催化剂23b和第二颗粒滤清器24b，并且在共用排气通路27内配置有共用氧化催化剂25。
在如图12(C)所示的实例中，配置在第二排气通路22b中的第二NOx吸藏还原催化剂23b、第二颗粒滤清器24b和第二氧化催化剂25b相对于配置在第一排气通路22a中的第一NOx吸藏还原催化剂23a、第一颗粒滤清器24a和第一氧化催化剂25a直列配置。

Claims (14)

1、一种内燃机的排气净化装置，所述内燃机设置有由共用排气通路分支的第一排气通路和第二排气通路，并且在所述第一排气通路和所述第二排气通路的每一个中配置有在流入排气的空燃比为稀空燃比时吸藏排气中的NOx且在流入排气的空燃比为浓空燃比时释放所吸藏的NOx的NOx吸收剂，其中在所述第一排气通路和所述第二排气通路的上游的所述共用排气通路中配置有燃料添加阀，当应从配置在所述第一排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，将从所述燃料添加阀添加的燃料导入所述第一排气通路，在所述燃料导入所述第一排气通路后，所述第一排气通路关闭，以便利用所述燃料维持所述第一排气通路中的所述排气的空燃比为浓；以及当应从配置在所述第二排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，将从所述燃料添加阀添加的燃料导入所述第二排气通路，在所述燃料导入所述第二排气通路后，所述第二排气通路关闭，以便利用所述燃料维持所述第二排气通路中的所述排气的空燃比为浓。
2、如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，在所述第一排气通路和所述第二排气通路的每一个中配置有承载所述NOx吸收剂的NOx吸藏还原催化剂。
3、如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，在所述第一排气通路和所述第二排气通路的每一个中配置有承载所述NOx吸收剂的颗粒滤清器。
4、如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，它还设置有用于关闭或打开所述第一排气通路和所述第二排气通路的至少一个排气控制阀。
5、如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，当应从配置在所述第一排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，在所述第二排气通路关闭且所述第一排气通路打开的状态下从所述燃料添加阀添加燃料，以将所添加的燃料导入所述第一排气通路，在所述燃料导入所述第一排气通路后，所述第一排气通路关闭，以便利用所述燃料维持所述第一排气通路中的所述排气的空燃比为浓；以及当应从配置在所述第二排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，在所述第一排气通路关闭且所述第二排气通路打开的状态下从所述燃料添加阀添加燃料，以将所添加的燃料导入所述第二排气通路，在所述燃料导入所述第二排气通路后，所述第二排气通路关闭，以便利用所述燃料维持所述第二排气通路中的所述排气的空燃比为浓。
6、如权利要求1所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，当不应从所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第一排气通路和所述第二排气通路两者均打开。
7、如权利要求6所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，当应从配置在所述第一排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第二排气通路关闭，然后，在经过预定第一时间之后，从所述燃料添加阀添加燃料，然后，当从添加所述燃料时起经过预定第二时间时，所述第二排气通路打开且所述第一排气通路关闭，然后，当经过预定第三时间时，所述第一排气通路打开；以及当应从配置在所述第二排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第一排气通路关闭，然后，在经过预定第一时间之后，从所述燃料添加阀添加燃料，然后，当从添加所述燃料时起经过预定第二时间时，所述第一排气通路打开且所述第二排气通路关闭，然后，当经过预定第三时间时，所述第二排气通路打开。
8、如权利要求7所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，当应从配置在所述第一排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第一时间对应于直到排气停止流入所述第二排气通路的等待时间；以及当应从配置在所述第二排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第一时间对应于直到排气停止流入所述第一排气通路的等待时间。
9、如权利要求7所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，当应从配置在所述第一排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第二时间是将从所述燃料添加阀添加的所述燃料保持在所述第一排气通路中所需的时间；以及当应从配置在所述第二排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第二时间是将从所述燃料添加阀添加的所述燃料保持在所述第二排气通路中所需的时间。
10、如权利要求9所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，吸入空气量越大，所述第二时间越短。
11、如权利要求9所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，所述NOx吸收剂的温度越高，所述第二时间越短。
12、如权利要求7所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，当应从配置在所述第一排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第三时间是在此期间所述第一排气通路中的所述排气维持在浓空燃比的时间，而当应从配置在所述第二排气通路中的所述NOx吸收剂释放NOx时，所述第三时间是在此期间所述第二排气通路中的所述排气维持在浓空燃比的时间。
13、如权利要求12所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，吸入空气量越大，所述第三时间越短。
14、如权利要求12所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，所述NOx吸收剂的温度越高，所述第三时间越短。
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