CN101617106A - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的排气净化装置，其目的在于兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。在内燃机(10)的排气歧管(12)的正下方的排气管(14)上配置不含有OSC材料的上游侧三元催化剂(18)。在上游侧三元催化剂(18)的下游侧配置捕集废气中所含有的粒子状物质PM的微粒过滤器(PM过滤器)(20)。在PM过滤器(20)的下游侧配置含有OSC材料的下游侧三元催化剂(22)。

Description

内燃机的排气净化装置
技术领域
本发明涉及一种用于对内燃机的废气进行净化的排气净化装置。
背景技术
以往，例如在专利文献1中公开了一种排气净化装置，在发动机的排气口串联配置有：碳除去器，具有进行碳的除去的催化剂层；三元催化剂器，具有进行氮氧化物NOx、碳化氢HC、一氧化碳CO的氧化还原的三元催化剂层。根据该现有技术，能够对三元成分(NOx、HC、CO)和主要包含碳的粒子状物质PM进行净化。
另外，作为与本发明相关的文献，申请人除了上述文献之外，还知道下述文献。
专利文献1：日本实开平4-34426号公报
专利文献2：日本实开昭64-3017号公报
专利文献3：日本特开昭60-43113号公报
发明内容
在配置于内燃机的排气通路中的排气净化装置中，例如为了降低冷起动的排气排放物，对催化剂的暖机性能要求较高。但是，上述以往的排气净化装置，对于兼顾通过确保催化剂的暖机性能而带来的排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去这一点，没有给予任何考虑。关于该点，上述现有技术在实现能够良好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去的方面仍然留有探讨的余地。
本发明为了解决上述课题而做出，其目的在于提供一种能够良好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去的内燃机的排气净化装置。
第一发明的特征在于，具备：微粒过滤器，配置在内燃机的排气通路中，捕集废气中所含有的粒子状物质；上游侧三元催化剂，配置在所述微粒过滤器的上游侧的排气通路中；以及下游侧三元催化剂，配置在所述微粒过滤器的下游侧的排气通路中，具有氧吸贮能力，所述上游侧三元催化剂不具有氧吸贮能力或具有比所述下游侧三元催化剂小的氧吸贮能力。
此外，第二发明如第一发明所述，其特征在于，还具备：空燃比传感器，配置在所述下游侧三元催化剂的下游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息；以及反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出进行燃料喷射量的校正，所述下游侧三元催化剂是接受所述反馈单元对氧供给量的调整的催化剂。
此外，第三发明如第二发明所述，其特征在于，还具备上游侧空燃比传感器，所述上游侧空燃比传感器配置在所述上游侧三元催化剂的上游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息，所述反馈单元包括：主反馈单元，基于所述上游侧空燃比传感器的输出，校正燃料喷射量以使所述上游侧三元催化剂的上游的排气空燃比变为目标空燃比；以及副反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出，对由所述主反馈单元进行的所述校正实施修正。
第四发明如第一至第三发明中任一项所述，其特征在于，所述下游侧三元催化剂的容量比所述上游侧三元催化剂的容量大。
第五发明如第一至第四发明中任一项所述，其特征在于，所述上游侧三元催化剂的长度为20～50mm。
此外，第六发明的特征在于，具备：带催化剂的微粒过滤器，配置在内燃机的排气通路中，具有捕集废气中所含有的粒子状物质的功能和三元催化剂功能；以及下游侧三元催化剂，配置在所述带催化剂的微粒过滤器的下游侧的排气通路中，具有氧吸贮能力，所述带催化剂的微粒过滤器不具有氧吸贮能力或具有比所述下游侧三元催化剂小的氧吸贮能力。
此外，第七发明如第六发明所述，其特征在于，还具备：空燃比传感器，配置在所述下游侧三元催化剂的下游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息；以及反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出进行燃料喷射量的校正，所述下游侧三元催化剂是接受所述反馈单元对氧供给量的调整的催化剂。
此外，第八发明如第七发明所述，还具备：上游侧空燃比传感器，该上游侧空燃比传感器配置在所述带催化剂的微粒过滤器的上游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息，所述反馈单元包括：主反馈单元，基于所述上游侧空燃比传感器的输出，校正燃料喷射量以使所述带催化剂的微粒过滤器的上游的排气空燃比变为目标空燃比；以及副反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出，对由所述主反馈单元进行的所述校正实施修正。
此外，第九发明如第六至第八发明中的任一项所述，所述下游侧三元催化剂的容量比所述带催化剂的微粒过滤器中具有三元催化剂功能的部位的容量大。
此外，第十发明的特征在于，具备：微粒过滤器，配置在内燃机的排气通路中，捕集废气中所含有的粒子状物质；三元催化剂，配置在所述微粒过滤器的下游侧的排气通路中，具有氧吸贮能力；空燃比传感器；配置在所述三元催化剂的下游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息；以及反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出进行内燃机的燃料喷射量的校正，所述三元催化剂是接受所述反馈单元对氧供给量的调整的催化剂。
此外，第十一发明如第十所述，其特征在于，还具备上游侧空燃比传感器，所述上游侧空燃比传感器配置在所述微粒过滤器的上游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息，所述反馈单元包括：主反馈单元，基于所述上游侧空燃比传感器的输出，校正燃料喷射量以使所述微粒过滤器的上游的排气空燃比变为目标空燃比；以及副反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出，对由所述主反馈单元进行的所述校正实施修正。
发明效果
根据第一发明，通过在废气流动的最上游侧配置上游侧三元催化剂，能够充分地确保起动时的该上游侧三元催化剂的暖机性能。此外，通过在接着上游侧三元催化剂的上游侧位置上配置微粒过滤器，能够将该微粒过滤器暴露在高温废气中的环境下放置。进而，由于考虑到了使得配置在微粒过滤器的上游侧的上游侧三元催化剂的氧吸贮能力比下游侧三元催化剂小，因此能够实现易于向微粒过滤器供氧的环境。因此，能够良好地除去该过滤器所捕集到的粒子状物质PM。此外，通过在微粒过滤器的下游侧配置具有氧吸贮能力的下游侧三元催化剂，能够适当地确保三元成分(特别是NOx)的减少能力。这样，根据本发明，能够良好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
根据第二发明，在下游侧三元催化剂的上游侧配置微粒过滤器，所述下游侧三元催化剂是具有氧吸贮能力的催化剂，并利用空燃比传感器接受氧供给量的调整。因此，在下游侧三元催化剂接受了这样的氧供给量的调整的状况下，能够实现可进一步向微粒过滤器供氧的环境(即实现能够更好地除去粒子状物质PM的环境)，并且能够减少排气排放物(特别是NOx)。这样，根据本发明，能够更好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
根据第三发明，在执行利用了上游侧空燃比传感器的主反馈控制和利用了空燃比传感器(下游侧)的副反馈控制的状况下，对在该2个传感器之间配置的上游侧三元催化剂、微粒过滤器及下游侧三元催化剂，进行了上述第一或第二发明中的考虑，由此能够更好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
根据第四发明，在良好地净化NOx的基础上确保有效的氧吸贮能力，能够良好地抑制NOx排出量，由此能够使排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去进一步充实化而得到兼顾。
根据第五发明，能够良好地确保上游侧三元催化剂的暖机性能。此外，根据本发明，在上游侧三元催化剂具有氧吸贮能力的情况下，能够针对在该上游侧三元催化剂的下游侧配置的微粒过滤器，供给更充分量的氧。
根据第六发明，通过在废气流动的最上游侧配置具有三元催化剂功能的带催化剂的微粒过滤器，能够充分地确保起动时的该带催化剂的微粒过滤器的三元催化剂的暖机性能，并且能够将该微粒过滤器暴露在高温废气的环境下放置。进而，由于考虑了到使得带催化剂的微粒过滤器所含有的三元催化剂的氧吸贮能力比下游侧三元催化剂小，因此能够实现易于向微粒过滤器供氧的环境。因此，能够良好地除去粒子状物质PM。此外，通过在带催化剂的微粒过滤器的下游侧配置具有氧吸贮能力的下游侧三元催化剂，能够适当地确保三元成分(特别是NOx)的减少能力。这样，根据本发明，能够良好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
根据第七发明，在下游侧三元催化剂的上游侧配置带催化剂的微粒过滤器，所述下游侧三元催化剂是具有氧吸贮能力的催化剂，并且利用空燃比传感器接受氧供给量的调整。因此，即使在下游侧三元催化剂接受这样的氧供给量的调整的状况下，也能够实现可进一步向带催化剂的微粒过滤器供氧的环境(即，实现能够更好地除去粒子状物质PM的环境)，减少排气排放物(特别是NOx)。这样，根据本发明，能够更好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
根据第八发明，在执行利用了上游侧空燃比传感器的主反馈控制和利用了空燃比传感器(下游侧)的副反馈控制的状况下，针对在该2个传感器之间配置的带催化剂的微粒过滤器及下游侧三元催化剂，进行上述第六或第七发明中的考虑，由此能够更加良好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
根据第九发明，在良好地净化NOx的基础上充分地确保有效的氧吸贮能力，能够良好地抑制NOx排出量，由此，能够使排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去进一步充实化而得到兼顾。
根据第十发明，通过将微粒过滤器配置在三元催化剂的上游侧，能够将该微粒过滤器暴露在高温的废气环境下而放置。由此，能够良好地除去粒子状物质PM。此外，根据本发明，在三元催化剂的上游侧配置微粒过滤器，所述三元催化剂是具有氧吸贮能力的催化剂，并且利用空燃比传感器接受氧供给量的调整。因此，即使在三元催化剂接受这样的氧供给量的调整的状况下，也能够实现可进一步向微粒过滤器供氧的环境(即，实现能够更好地除去粒子状物质PM的环境)，能够减少排气排放物(特别是NOx)。这样，根据本发明，能够良好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
根据第十一发明，在执行利用了上游侧空燃比传感器的主反馈控制和利用了空燃比传感器(下游侧)的副反馈控制的状况下，针对在该2个传感器之间配置的微粒过滤器及三元催化剂，进行了上述第十发明中的考虑，由此能够更好地兼顾排气排放物的减少和粒子状物质PM的除去。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式一的内燃机的排气净化装置的图。
图2是通过与上游侧三元催化剂的长度之间的关系表示起动后的暖机性能的图。
图3是通过与NOx排出量之间的关系表示上游侧三元催化剂和下游侧三元催化剂的容量比的图。
图4是表示在将排气空燃比在富燃和贫燃之间交替切换时从三元催化剂流出的废气中的各种成分(氧O2、THC、CO、NOx)的形态的图。
图5是用于说明本发明的实施方式二的内燃机的排气净化装置的图。
图6用于说明是本发明实施方式三的内燃机的排气净化装置的图。
标号说明
10 内燃机
12 排气歧管
14 排气管
16 主线性A/F传感器
18 上游侧三元催化剂
20 微粒过滤器(PM过滤器)
22 下游侧三元催化剂
24 副O2传感器
30 ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)
40 带催化剂的PM过滤器
50 三元催化剂
具体实施方式
实施方式一
图1是用于说明本发明的实施方式一的内燃机的排气净化装置的图。如图1所示，本实施方式的排气净化装置配置在内燃机10的排气通路中。在此，本实施方式的内燃机10是以汽油为燃料的火花点火式的内燃机。
内燃机10的排气通路具备：排气歧管12，与内燃机的各气缸相连接；以及排气管14，连接在排气歧管12上。从缸内排出的废气被排气歧管12收集，并经由排气歧管12排出至排气管14。在排气歧管12上配置有用于在该位置检测排气空燃比的主线性A/F传感器(以下简略称为“A/F传感器”)16。A/F传感器16是相对于废气的空燃比发出几乎线性的输出的传感器。
在A/F传感器16的下游侧、换言之排气歧管12的正下方的排气管14中，配置有能够净化废气中所含有的三元成分(NOx、HC、CO)的上游侧三元催化剂18。该上游侧三元催化剂18作为不包含氧化铈等氧吸贮放出材料(以下简称为“OSC(Oxygen Storage Capacity：储氧能力)材料”)的三元催化剂构成。也就是说，上游侧三元催化剂18作为不具有氧吸贮能力的三元催化剂而构成。此外，上游侧三元催化剂18构成为其长度(废气流动方向的长度)为20～50mm。
在上游侧三元催化剂18的下游侧配置有能够捕集并除去废气中所含有的粒子状物质PM的微粒过滤器(以下称为“PM过滤器”)20。PM过滤器20所捕集的PM在PM过滤器20被置于高温环境下时被燃烧除去。该PM过滤器20的容量构成为内燃机10的排气量的0.1～0.5倍。此外，在PM过滤器20上涂敷有Pt系的贵金属。若如上所述那样在PM过滤器20上涂敷贵金属，则与不进行涂敷的情况相比，例如能够降低50℃左右的PM的燃烧温度，与不进涂敷的情况相比，可从PM过滤器20的床温比较低的温度起(例如550℃左右)燃烧除去PM。
在PM过滤器20的下游侧配置有能够净化废气中所含有的上述三元成分的下游侧三元催化剂22。该下游侧三元催化剂22不同于上游侧三元催化剂18，作为包含有氧化铈等OSC材料的三元催化剂构成。也就是说，下游侧三元催化剂22作为具有氧吸贮能力的三元催化剂而构成。此外，下游侧三元催化剂22的容量是上游侧三元催化剂18的容量的1.5～2.5倍。
在下游侧三元催化剂22的下游侧配置有副O2传感器24，该副O2传感器发出与该位置的空燃比是富燃还是贫燃相对应的信号。
本实施方式的系统具备ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)30。在ECU30上连接有上述A/F传感器16、副O2传感器24，并且还连接有用于控制内燃机10的各种传感器(省略图示)。此外，在ECU30上连接有节流阀、燃料喷射阀、点火活塞等的各种致动器(省略图示)。
在具备以上说明的本实施方式的排气净化装置的内燃机10的系统中，基于上游侧的A/F传感器16的输出执行主反馈控制。并且，基于下游侧的副O2传感器24的输出执行副反馈控制。在主反馈控制中，进行燃料喷射量的控制，以使流入上游侧三元催化剂18的废气的空燃比与控制目标空燃比一致。此外，在副反馈控制中，主反馈控制的内容被修正，以使流向下游侧三元催化剂22的下游的废气的空燃比变为理论空燃比。通过进行这样的反馈控制(特别是利用下游侧的副O2传感器24的反馈控制)，ECU30能够调整对下游侧三元催化剂22的氧供给量。
[实施方式一的排气净化装置的效果]
在以上说明的本实施方式的排气净化装置中，考虑到了下面的3个观点，即，对三元催化剂(上游侧三元催化剂18)的暖机性能提高的考虑、对PM的除去的考虑以及对NOx排出抑制的考虑，由此，能够同时良好地减少废气中所含有的三元成分(NOx、HC、CO)和PM。以下，对考虑的情况分别进行详细的说明。
(1)对三元催化剂(上游侧三元催化剂18)的暖机性能提高的考虑
在作为汽油发动机的内燃机10中要求减少冷起动的排气排放物(特别是HC)。在本实施方式中，如上所述，在PM过滤器20的上游侧配置上游侧三元催化剂18。通过这样的配置，能够使从缸内排出的废气所具有的热能最初直接给予上游侧三元催化剂18，能够确保上游侧三元催化剂18的充分的暖机性能。
图2是通过与上游侧三元催化剂的长度之间的关系表示起动后的暖机性能的图。根据图2可判断在上游侧三元催化剂18的长度短于20mm时，起动时的暖机性能差。其原因在于，若催化剂的长度不充分，则在催化剂内部不能够进行充分的催化剂反应，使得不能够将足够的反应热用于催化剂的暖机。在本实施方式中，如上所述那样，上游侧三元催化剂18的长度被设为20～50mm，这一点也有利于上游侧三元催化剂18的暖机性能的提高。
(2)对PM除去的考虑(包括对能够良好地向PM过滤器20供氧的考虑)
首先，在本实施方式中，为了PM过滤器20的配置部位尽量为上游侧，如上所述，紧接着在最上游位置配置的上游侧三元催化剂18，在靠近内燃机10的燃烧室的位置配置PM过滤器20。PM过滤器20所捕集的PM能够如上所述通过达到550℃以上而被燃烧除去。通过配置这样的PM过滤器20，能够使PM过滤器20暴露在尽可能高温的废气中，由此，能够实现可连续地燃烧除去PM的环境。其结果，能够抑制因PM的堆积所引起的排气管14内的压力损失的变动。
此外，为了通过将PM过滤器20放置在高温环境下而燃烧除去PM，在PM过滤器20的气氛中存在氧是前提所在。一般而言，对于在被控制以变为理论空燃比的状态下运转的作为汽油发动机的内燃机10，不同于一般在空气过剩的状态下运转的柴油机，基本上通过燃烧消耗掉所有的氧气。因此，成为在从缸内排出的废气中很难有氧存在的状况。因此，为了能够在这样的汽油发动机中良好地除去PM，实现能够向PM过滤器20供氧的环境这一点是很重要的。
在本实施方式中，为了实现可进一步向PM过滤器20供氧的环境，第一，使得在PM过滤器20的上游侧配置的上游侧三元催化剂18中如上所述那样不含有OSC材料，而使得在PM过滤器20的下游侧配置的下游侧三元催化剂22中包含OSC材料。由此，能够容易地将氧供给至PM过滤器20。
进而，在本实施方式中，为了实现可进一步向PM过滤器20供氧的环境，在根据配置于下游侧三元催化剂22的下游侧的副O2传感器24的输出来调整氧供给量的下游侧三元催化剂22(及副O2传感器24)的上游侧配置PM过滤器20。在利用了副O2传感器24的反馈控制中，进行燃料喷射量的反馈控制，以使副O2传感器24的输出逆转为富燃输出时排气空燃比变为贫燃，此外副O2传感器24的输出逆转为贫燃输出时排气空燃比变为富燃。因此，假设即使在下游侧三元催化剂22这样含有OSC材料的三元催化剂的下游侧配置PM过滤器时从缸内排出的废气的空燃比与理论空燃比相比处于贫燃状态(即含氧较多的状态)，在含有OSC材料的三元催化剂的氧吸贮能力存在富余的期间，氧也不会向该三元催化剂的下游流出。
其结果，很难确保将该三元催化剂的下游侧的PM过滤器暴露在含氧废气(贫燃气氛)的时间。与此相对，根据本实施方式的配置顺序，在下游侧三元催化剂22的上游侧配置PM过滤器20，所述下游侧三元催化剂22是含有OSC材料的催化剂，且利用副O2传感器24进行反馈控制。因此，即使在执行了这样的反馈控制的状况下(进一步说，即使在执行了利用A/F传感器16的主反馈控制以及利用副O2传感器的副反馈控制的状况下)，也能够实现可进一步向PM过滤器20供氧的环境。
如上所述，根据本实施方式的结构，通过将PM过滤器20配置在暴露于尽可能高温的废气中的位置以及如上所述那样实现供氧环境，而控制成基本上变为理论空燃比，从而即使是难以对于PM过滤器20确保氧的汽油发动机，也能够良好的除去PM。
(3)对NOx排出抑制的考虑
在本实施方式中，如上所述，从废气的上游侧起依次配置PM过滤器20、含有OSC材料且利用副O2传感器24被控制氧供给量的下游侧三元催化剂以及副O2传感器24，从而能够良好地兼顾向PM过滤器20供氧的环境的实现和排气排放物(特别是NOx)的排出减少。
图3是通过与NOx排出量之间的关系表示上游侧三元催化剂18和下游侧三元催化剂22的容量比的图。另外，图3是表示将上游侧三元催化剂18和下游侧三元催化剂22的容量比为1/1时的NOx排出量作为100的情况下该容量比和NOx排出量(相对比)之间的关系的图。
根据图3，若下游侧三元催化剂22的容量比上游侧三元催化剂18的容量大，则判断与它们容量比为1/1的情况相比NOx排出量是否减少。在本实施方式中，设定下游侧三元催化剂22的容量为上游侧三元催化剂18的容量的1.5～2.5倍。由此，能够适当地降低NOx排出量。此外，在三元催化剂18、22中进行的NOx的还原反应与其他的氧化反应相比需要较长的反应时间。因此，根据设定为上述的容量比的下游侧三元催化剂22，能够在良好地净化NOx的基础上充分地确保有效的氧吸贮能力，能够良好地抑制NOx排出量。
(4)其他效果
通过使三元催化剂中含有OSC材料而获得的氧吸贮能力能够作为表示三元催化剂的劣化程度的指标来进行使用。根据本实施方式的结构，通过使下游侧三元催化剂22中包含OSC材料，能够确保利用了氧吸贮能力的催化剂的劣化检测性(OBD检测性)。
(5)总结
如上所述说明，根据本实施方式的排气净化装置，即使是在排气管14内难于确保氧的汽油发动机，也能够适当地兼顾起动时的三元催化剂(上游侧三元催化剂18)的暖机性能的确保、PM的除去、NOx等的排气排放物的减少。
然而，在上述实施方式一中，使得在上游侧三元催化剂18中不含有OSC材料(即，使得上游侧三元催化剂18不具有氧吸贮能力)，但是在本发明中，对于为了确保向PM过滤器20的供氧而赋予上游侧三元催化剂和下游侧三元催化剂的氧吸贮能力的考虑，并不限于上述方法。即，只要与下游侧三元催化剂的氧吸贮能力相对上游侧三元催化剂的氧吸贮能力小，可以是使得上游侧三元催化剂中含有比下游侧三元催化剂少的量的OSC材料。
此外，如上所述，在使上游侧三元催化剂中含有OSC材料的情况下，如上述实施方式一所述，将上游侧三元催化剂的长度设定为20～50mm(50mm以下)有助于通过以下的理由实现可确保向PM过滤器20供氧的环境。图4是表示在富燃和贫燃之间交替切换排气空燃比时从三元催化剂流出的废气中的各种成分(氧O2、THC、CO、NOx)的形态的图。另外，图4(B)所示的试验结果是准备了如图4(A)所示的催化剂长度为20mm、53mm及85mm的3种三元催化剂而得到的。此外，在图4(B)中，分别以实线表示20mm时的波形，以细的虚线表示53mm时的波形，以粗的虚线表示85mm时的波形。
根据图4(B)的试验结果，在三元催化剂暴露在富燃气氛(氧不足状态)中的情况下，若催化剂长度超过50mm，则可判断在该富燃气氛之前的贫燃气氛状况下，吸贮在三元催化剂中的氧通过与HC或CO之间的反应而消失。因此，从抑制这样的耗氧的方面而言，将上游侧三元催化剂的催化剂的长度设定为20～50mm(大约50mm以下)，能够有效地实现可进一步向上游侧三元催化剂的下游侧的PM过滤器20供氧的环境。
另外，在上述的实施方式一中，副O2传感器24相当于所述第二发明的“空燃比传感器”，并且通过ECU30执行主反馈控制及副反馈控制来实现所述第二发明的“反馈单元”。
此外，主线性A/F传感器16相当于所述第三发明的“上游侧空燃比传感器”，并且通过ECU30利用主线性A/F传感器16的输出来执行主反馈控制，从而实现所述第三发明的“主反馈单元”，通过ECU30利用副O2传感器24的输出执行副反馈控制来实现所述第三发明的“副反馈单元”。
实施方式2.
接着，参照图5说明本发明的实施方式2。
图5是用于说明本发明的实施方式2的内燃机的排气净化装置的图。另外，在图5中，对于与上述图1所示的构成要素相同的要素标注相同的标记并省略其说明或者简要说明。
图5所示的排气净化装置将与上述实施方式一的上游侧三元催化剂18和PM过滤器20相当的结构要素一体化，并作为具有三元催化剂的功能和PM过滤器的功能的带催化剂的PM过滤器40来构成，除此之外，与上述的实施方式一相同。具体而言，带催化剂的PM过滤器40在PM过滤器20中载持有三元催化剂。
即，在本实施方式中，从废气的上游侧依次配置带催化剂的PM过滤器40、下游侧三元催化剂22，此外，利用在下游侧三元催化剂22的下游侧配置的副O2传感器24调整对下游侧三元催化剂22的氧供给量。此外，下游侧三元催化剂22构成为其容量比带催化剂的PM过滤器40中具有三元催化剂功能的部位的容量大。另外，与上述的实施方式一的变形例相同，在带催化剂的PM过滤器40中只要是比下游侧三元催化剂22少的量，也可以含有OSC材料。
根据以上说明的本实施方式2的结构也能够达到与上述实施方式一相同的效果。
实施方式3.
接着，参照图6说明本发明的实施方式3。
图6是用于说明本发明的实施方式3的内燃机的排气净化装置的图。另外，在图6中，对与上述图1所示的结构要素相同的要素标注相同的标号，并省略其说明或简要说明。
图6所示的排气净化装置在PM过滤器20的上游侧不具备不含有OSC材料的上游侧三元催化剂18，除此之外，与上述实施方式一结构相同。即，在本实施方式中，从废气的上游侧依次配置PM过滤器20、含有OSC材料(即具有氧吸贮能力)的三元催化剂50，此外，利用在三元催化剂50的下游侧配置的副O2传感器24，调整向三元催化剂50的氧供给量。
根据以上说明的本实施方式3的结构，PM过滤器20配置在三元催化剂50的上游侧，从而能够使PM过滤器20暴露在尽可能高温的废气中。并且，根据本实施方式的结构，在三元催化剂50的上游侧配置PM过滤器20，三元催化剂50为包含OSC材料的催化剂并利用副O2传感器24进行了反馈控制。因此，即使在执行了这样的反馈控制的状况下，基于上面已经描述过的理由，能够实现可进一步向PM过滤器20供氧的环境。
由此，根据本实施方式的结构，即使是通过基本控制成变为理论空燃比也难以对PM过滤器20确保氧的汽油发动机，也能够良好地兼顾PM的除去和排气排放物(特别是NOx)的排出减少。此外，其他，通过使三元催化剂50含有OSC材料，也能够确保利用氧吸贮能力的催化剂的劣化检测性(OBD检测性)。
然而，在上述的实施方式一至三中，在配置在排气管14中的1个壳体内配置上游侧三元催化剂18、PM过滤器20、下游侧三元催化剂22等多个催化剂、微粒过滤器，但只要按照本发明中的催化剂、微粒过滤器的配置顺序，则可以配置在1个壳体内，例如也可以是各个催化剂、微粒过滤器分别配置在各个壳体内。

Claims (11)

1.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具有：
微粒过滤器，配置在内燃机的排气通路中，捕集废气中所含有的粒子状物质；
上游侧三元催化剂，配置在所述微粒过滤器的上游侧的排气通路中；和
下游侧三元催化剂，配置在所述微粒过滤器的下游侧的排气通路中，具有氧吸贮能力，
所述上游侧三元催化剂不具有氧吸贮能力或具有比所述下游侧三元催化剂小的氧吸贮能力。
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，还具有：
空燃比传感器，配置在所述下游侧三元催化剂的下游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息；和
反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出进行燃料喷射量的校正，
所述下游侧三元催化剂是接受所述反馈单元对氧供给量的调整的催化剂。
3.如权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
还具有上游侧空燃比传感器，所述上游侧空燃比传感器配置在所述上游侧三元催化剂的上游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息，
所述反馈单元包括：
主反馈单元，基于所述上游侧空燃比传感器的输出，校正燃料喷射量以使所述上游侧三元催化剂的上游的排气空燃比变为目标空燃比；和
副反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出，对由所述主反馈单元进行的所述校正实施修正。
4.如权利要求1～3中任一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，
所述下游侧三元催化剂的容量比所述上游侧三元催化剂的容量大。
5.如权利要求1～4中任一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，
所述上游侧三元催化剂的长度为20～50mm。
6.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具有：
带催化剂的微粒过滤器，配置在内燃机的排气通路中，具有捕集废气中所含有的粒子状物质的功能和三元催化剂功能；和
下游侧三元催化剂，配置在所述带催化剂的微粒过滤器的下游侧的排气通路中，具有氧吸贮能力，
所述带催化剂的微粒过滤器不具有氧吸贮能力或具有比所述下游侧三元催化剂小的氧吸贮能力。
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，还具有：
空燃比传感器，配置在所述下游侧三元催化剂的下游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息；和
反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出进行燃料喷射量的校正，
所述下游侧三元催化剂是接受所述反馈单元对氧供给量的调整的催化剂。
8.如权利要求7所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
还具有上游侧空燃比传感器，所述上游侧空燃比传感器配置在所述带催化剂的微粒过滤器的上游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息，
所述反馈单元包括：
主反馈单元，基于所述上游侧空燃比传感器的输出，校正燃料喷射量以使所述带催化剂的微粒过滤器的上游的排气空燃比变为目标空燃比；和
副反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出，对由所述主反馈单元进行的所述校正实施修正。
9.如权利要求6～8中任一项所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，
所述下游侧三元催化剂的容量比所述带催化剂的微粒过滤器中具有三元催化剂功能的部位的容量大。
10.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，具有：
微粒过滤器，配置在内燃机的排气通路中，捕集废气中所含有的粒子状物质；
三元催化剂，配置在所述微粒过滤器的下游侧的排气通路中，具有氧吸贮能力；
空燃比传感器，配置在所述三元催化剂的下游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息；和
反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出进行内燃机的燃料喷射量的校正，
所述三元催化剂是接受所述反馈单元对氧供给量的调整的催化剂。
11.如权利要求10所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
还具有上游侧空燃比传感器，所述上游侧空燃比传感器配置在所述微粒过滤器的上游侧的排气通路中，取得与排气空燃比相关的信息，
所述反馈单元包括：
主反馈单元，基于所述上游侧空燃比传感器的输出，校正燃料喷射量以使所述微粒过滤器的上游的排气空燃比变为目标空燃比；和
副反馈单元，基于所述空燃比传感器的输出，对由所述主反馈单元进行的所述校正实施修正。
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