CN102132018B - 内燃机的排气净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了能够在内燃机的排气净化装置中抑制排气的净化性能的下降技术。该内燃机的排气净化装置包括：排气净化催化剂(6)，其设置在内燃机的排气通道，用于净化排气；吸附装置(5)，其设置在排气净化催化剂的上游，通过吸附所流入的第一成分发热，使温度上升至上限温度，并在达到该上限温度以后温度下降；和发热成分供给单元(10)，在吸附装置的温度开始下降之前供给在排气净化催化剂中产生反应热的第二成分。

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

将吸附排气中包含的水分的吸附剂设置在氧化催化剂的上游侧，通过该吸附剂吸附水分时的发热使氧化催化剂的温度上升的技术已经被周知(例如，参照专利文献1)。 

但是，吸附剂能够吸附的水分的量是有限度的。另外，伴随着吸附剂的温度升高，该吸附剂能够吸附的水分的量变少。因此，若吸附剂的温度升高，则吸附剂吸附的水分会脱离。对于这样的水分从吸附剂脱离的时候，由于从排气夺去了热量，所以排气的温度下降。由此，会存在下游侧的催化剂的温度下降的担忧。若下游侧的催化剂的温度如这样下降，则排气的净化性能降低。 

另外，有时会在排气通道设置多个催化剂。并且，由于车辆搭载上的制约，有时将催化剂配置在该车辆的地板下。但是，由于从吸附剂到催化剂的距离变长，因而下游侧的催化剂的温度上升变得缓慢。另外，若上游侧的催化剂的温度上升消耗热量，则供给下游侧的催化剂的热量变少，因此下游侧的催化剂的温度上升变得缓慢。若下游侧的催化剂的温度上升如这样变得缓慢，则会存在排气的净化性能降低的担忧。另外，根据催化剂的种类，通过配置的方法能够提高排气的净化性能。 

专利文献1：日本特开2002-138824号公报专利文献2：日本特开平8-93548号公报专利文献3：日本特开平10-159543号公报专利文献4：日本特表2006-512529号公报专利文献5：日本特开平5-31359号公报专利文献6：日本特开2002-89240号公报 

发明内容

本发明是鉴于上述那样的问题点而完成的，其目的在于，提供一种 能够在内燃机的排气净化装置中抑制排气的净化性能降低的技术。 

为了实现上述课题，基于本发明的内燃机的排气净化装置采用了以下的构成。即，基于本发明的内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括： 

排气净化催化剂，其设置在内燃机的排气通道中，用于净化排气； 

吸附装置，其设置在上述排气净化催化剂的上游，吸附所流入的第一成分而发热，由此使温度上升至上限温度，并在达到该上限温度以后温度下降；和 

发热成分供给单元，在上述吸附装置的温度开始下降之前供给在上述排气净化催化剂中产生反应热的第二成分。 

若排气净化催化剂没有高到一定程度，则无法净化排气中的有害物质。例如在内燃机起动时或者刚起动后，排气净化催化剂的温度较低。这里，由于若吸附装置吸附第一成分则发热，所以向排气提供热量。由此，排气的温度上升，因此利用该排气通过排气净化催化剂来使该排气净化催化剂的温度上升。 

吸附装置吸附的第一成分可以是来自内燃机的排气中本来包含的成分，也可以是从外部向排气中供给的成分。另外，对于后面称为“排气中包含的成分”的情况，设定为包含来自内燃机的排气中本来包含的成分和从外部向排气中供给的成分这两种。另外，通过发热成分供给单元供给的第二成分也可以是来自内燃机的排气中本来包含的成分，也可以是从外部向排气中供给的成分。并且，第二成分可以从吸附装置的上游侧供给，也可以从吸附装置的下游侧且排气净化催化剂的上游侧供给。 

吸附装置是吸附排气中包含的成分的东西即可，例如可以列举沸石。另外，吸附装置和催化剂等不同，对于因吸附而造成的温度上升有上限。虽然在到达该上限温度之前通过吸附第一成分来发热，但是若超过了上限温度则由于第一成分脱离而吸热。也就是说，若超过了该上限温度则存在吸附装置的温度下降的担忧。另外，这里所说的上限温度是吸附了第一成分的结果的上限温度，由于来自内燃机的排气的温度上 升，吸附装置的温度能够超过上限温度。 

发热成分供给单元供给用于在上述排气净化催化剂中发生反应的第二成分，但是将该供给开始时期设定在吸附装置的温度下降开始之前。也就是说，在吸附装置的温度在上限温度以下时开始供给第二成分。这就等于在通过吸附第一成分造成吸附装置的温度上升的期间，或者在吸附装置的温度是上限温度的时候开始第二成分的供给。通过这样处理，即使之后在吸附装置中发生了吸热，由于在排气净化催化剂中会产生更多的热量，所以能够抑制该排气净化催化剂的温度下降。 

另外，作为吸附装置的全体观察吸附装置的温度即可。也就是说，即使是在吸附装置中吸热反应和发热反应同时产生的情况，作为全体观察哪个影响较大即可。另外，例如设置温度检测单元，通过该单元能够得到吸附装置的温度。 

另外，基于本发明的内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括： 

排气净化催化剂，其设置在内燃机的排气通道中，用于净化排气； 

吸附装置，设置在上述排气净化催化剂的上游，在达到上限温度之前吸附流入的第一成分，并且在达到该上限温度以后使其脱离；和 

发热成分供给单元，在被吸附在上述吸附装置上的上述第一成分开始脱离之前，向该排气净化催化剂供给在上述排气净化催化剂中产生反应热的第二成分。 

在第一成分被吸附在吸附装置上的期间，由于在该吸附装置中产生发热，能够使该吸附装置以及排气净化催化剂的温度上升。另外，如果第一成分不从吸附装置脱离，则不会产生因该第一成分从吸附装置脱离而造成的吸附装置以及排气净化催化剂的温度下降。这些时期可以称为第一成分开始从吸附装置脱离之前。并且在该时期内，通过供给第二成分，能够在排气净化催化剂的温度下降之前使该排气净化催化剂的温度上升。同样，也可以在吸附装置上吸附的第一成分的量减少之前供给第二成分。 

另外，通过观察吸附装置全体的吸附量来判断是否在第一成分开始 从吸附装置脱离之前即可。也就是说，即使是在吸附装置中第一成分的吸附和脱离同时发生的情况，根据作为吸附装置全体哪一个较多来判断是吸附还是脱离即可。另外，例如设置检测脱离的单元，通过该单元能够判定是否是在第一成分开始从吸附装置脱离之前。 

另外，上述发热成分供给单元能够在上述排气净化催化剂的温度在活性温度的下限值以上的时候，向该排气净化催化剂供给上述第二成分。 

也就是说，如果排气净化催化剂在活性温度以上，则由于由发热成分供给单元供给的第二成分在到达排气净化催化剂时立刻发热反应，所以能够使该排气净化催化剂的温度迅速上升。该活性温度可以设为由发热成分供给单元供给的第二成分在排气净化催化剂中发热反应的温度的下限值。 

另外，基于本发明的内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括： 

排气净化催化剂，其设置在内燃机的排气通道中，用于净化排气； 

吸附装置，其设置在上述排气净化催化剂的上游，吸附所流入的第一成分而发热，由此使温度上升至上限温度，并且在达到该上限温度以后温度下降；和 

发热成分供给单元，在上述吸附装置的温度达到上述上限温度以后并且上述排气净化催化剂的温度在活性温度的下限值以上的时候，向该排气净化催化剂供给在上述排气净化催化剂中产生反应热的第二成分。 

也就是说，即使吸附装置的温度开始下降，如果排气净化催化剂的温度在活性温度以上，则在该排气净化催化剂中第二成分能够发生发热反应。即，即使在这样的时期，如果向排气净化催化剂供给第二成分，也能够使该排气净化催化剂的温度上升。 

另外，基于本发明的内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括： 

排气净化催化剂，其设置在内燃机的排气通道中，用于净化排气； 

吸附装置，其设置在上述排气净化催化剂的上游，吸附所流入的第 一成分，直到达到上限温度为止，并且在达到该上限温度以后使其脱离；和 

发热成分供给单元，上述吸附装置吸附的上述第一成分开始脱离之后，并且上述排气净化催化剂的温度在活性温度的下限值以上的时候，向该排气净化催化剂供给在上述排气净化催化剂中产生反应热的第二成分。 

也就是说，即使第一成分从吸附装置开始脱离，如果排气净化催化剂的温度在活性温度的下限值以上，则在该排气净化催化剂中第二成分发生发热反应。即，即使在这样的时期，如果向排气净化催化剂供给第二成分，也能够使该排气净化催化剂的温度上升。 

同样，即使吸附装置中的第一成分的吸附量开始减少，如果排气净化催化剂的温度在活性温度的下限值以上，则在该排气净化催化剂中第二成分发生发热反应。因此，如果向排气净化催化剂中供给第二成分，则能够使该排气净化催化剂的温度上升。 

并且，上述第二成分是没有被上述吸附装置吸附而漏掉的成分，上述发热成分供给单元可以从上述吸附装置的上游供给上述第二成分。 

在由发热成分供给单元供给的第二成分是从吸附装置的上游侧供给的情况下，若该第二成分吸附在吸附装置上，则由于排气净化催化剂中的发热量变小，所以该排气净化催化剂的温度上升变得缓慢。与此相反，如果第二成分没有被吸附在吸附装置中而是漏掉并在排气净化催化剂中发生发热反应，则能够使该排气净化催化剂的温度迅速上升。 

另外在本发明中，可以将上述上限温度设定在上述排气净化催化剂的活性温度的下限值附近。 

这里，若吸附装置的温度超过了上限温度，则由于无法保持吸附在吸附装置上的第一成分，所以该第一成分从该吸附装置脱离。由于此时在排气净化催化剂中变成活性温度的下限值附近，所以若向排气净化催化剂供给第二成分，则该排气净化催化剂的温度上升。也就是说，如果排气净化催化剂的温度上升至活性温度的下限值，则基于吸附装置的温度上升没有必要。 

若通过这样设定上限温度，则由于在内燃机的运转中排气的热造成吸附装置的温度上升，第一成分从该吸附装置脱离。因此，如果内燃机停止而吸附装置的温度下降，则在内燃机的下次起动时吸附装置能够再次吸附第一成分。由此，即使在内燃机的下次起动时，也能够使排气净化催化剂的温度迅速上升。 

另外在本发明中，在不使上述排气净化催化剂的温度上升的时候，可以使上述吸附装置中的第一成分的吸附量在规定值以下。 

所谓的不使排气净化催化剂的温度上升的时候，是指例如当排气净化催化剂的温度足够高的时候，或者排气净化催化剂的温度太低从而基本无法得到基于吸附装置的温度上升的效果的时候。也可以将其设定为不需要使排气净化催化剂的温度上升的时候。在这种情况下，如果事先将吸附装置中的第一成分的吸附量设定在规定值以下，则在下次使排气净化催化剂的温度上升的时候第一成分能够被吸附装置吸附。由此，能够使排气净化催化剂的温度迅速上升。另外，这里所说的规定值是吸附装置中的第一成分的残存量，可以设定为之后当排气净化催化剂的温度例如能够上升至活性温度的下限值的时候的残存量。在从规定值开始吸附第一成分直至饱和的时候，设定规定值以使排气净化催化剂的温度能够上升至活性温度的下限值。 

另外在本发明中，可以在上述内燃机马上停止之前减少上述吸附装置中的第一成分的吸附量。 

若这样做，则在下次内燃机起动时，由于能够使吸附装置吸附排气中包含的第一成分，所以能够使排气净化装置的温度迅速上升。可以将内燃机的停止之前设定为例如内燃机的停止被预测的时候。 

在这种情况下，当上述吸附装置中的第一成分的吸附量比规定值多的时候，可以减少吸附量。 

也就是说，只有在需要使吸附装置吸附的第一成分脱离的时候才使该第一成分脱离，由此能够节约该第一成分的脱离所需要的能量。另外，对于使来自内燃机的排气的温度上升从而使第一成分从吸附装置脱离的情况，由于有时排气中的有害成分的量增加，所以通过只有在必要的 时候才使温度上升能够减少排气中的有害成分的量。 

另外在本发明中，包括使上述吸附装置的温度上升的温度上升单元，通过使该吸附装置的温度上升，使第一成分从吸附装置脱离减少上述吸附量。 

也就是说，由于吸附装置的温度越高则可以吸附第一成分的最大量越少，所以能够通过升高该吸附装置的温度来使第一成分脱离。由此，能够减少吸附装置中的第一成分的吸附量。另外，若吸附装置的温度超过了上限温度，则变得无法吸附第一成分并且第一成分会脱离。通过设定为该上限温度以上，能够进一步减少吸附装置中的第一成分的吸附量。温度上升单元或者使内燃机的排气的温度上升，或者直接通过加热器等进行加热，从而能够使吸附装置的温度上升。 

另外在本发明中，包括：净化程度判定单元，判定通过供给上述第二成分是否使得上述排气净化催化剂中的排气的净化程度变高；和 

禁止单元，在由上述净化程度判定单元判定为上述排气净化催化剂中的排气的净化程度没有变高的时候，禁止通过上述发热成分供给单元来供给上述第二成分。 

也就是说，根据内燃机的运转状态，或者排气的温度变得足够高，或者排气中的第一成分的量足够多，因此排气净化催化剂的温度上升到能够净化排气的程度。对于这样的情况，不需要特意供给第一成分和第二成分，使排气净化催化剂的温度上升。另外，对于非常低的温度的时候，由于基于吸附装置的温度上升的效果较低，所以可以停止基于吸附装置的排气净化催化剂的温度上升。这样，对于根据情况排气净化催化剂的温度上升的情况和排气净化程度没有变高的情况，不需要积极地供给第一成分和第二成分。对于这样的情况，停止用于向吸附装置供给更多的第一成分的控制和第二成分的供给。由此，能够节约能量。 

另外在本发明中，上述吸附装置设置有用于吸附第一成分的多个细孔，可以将细孔直径设定为第一成分的直径以上并且小于第二成分的直径。 

也就是说，第一成分通过进入吸附装置的细孔内被较多吸附，第二 成分由于无法进入吸附装置的细孔内，所以基本不被吸附而是从该吸附装置漏掉。这样，由于能够抑制第二成分被吸附在吸附装置上，所以能够向排气净化催化剂供给更多的第二成分。这里，第二成分在吸附装置中未必发热。也就是说，若第二成分被吸附在吸附装置中，则相应部分的第一成分无法被吸附，因此存在该吸附装置的温度上升被抑制的担忧。由此，也存在排气净化催化剂的温度上升被抑制的担忧。与此相反，通过抑制第二成分进入细孔内，能够促进排气净化催化剂的温度上升。 

另外在本发明中，将上述排气净化催化剂的至少包含上游侧端部的上游侧的部位上的活性温度的下限值设定的比其下游侧的部位低。 

通过这样做，在排气净化催化剂的上游侧第二成分能够更早的反应。并且，通过上游侧发生的发热反应，若排气的温度上升，则伴随着该温度升高的排气流向排气净化催化剂的下游侧，该下游侧的温度也上升。也就是说，通过在上游侧设定较低的活性温度的下限值，能够迅速升高排气净化催化剂全体的温度。另外，由于只是在上游侧将活性温度设的较低，所以能够例如减少贵金属的使用量。另外，也能够减少必要的第一成分的量。 

另外在本发明中，在通过在上述吸附装置中吸附第一成分而使上述排气净化催化剂的温度上升的时候，与不使温度上升的时候相比可以增加流入上述吸附装置的第一成分的量。 

即，通过使排气中包含的第一成分的量增多，能够使吸附装置中的每单位时间的发热量增多。由此，能够迅速升高排气净化催化剂的温度。例如，在排气中的水分被吸附装置吸附的情况下，增加内燃机的负荷以使内燃机排出更多的水分。由此，由于燃料喷射量增加，所以更多的水分被排出，更多的水分被吸附装置吸附，因此能够增加发热量。 

另外在本发明中，将上述吸附装置的温度达到上述上限温度的时候通过计算求出的吸附量和实际的吸附量进行比较，能够对用于使上述排气净化催化剂的温度上升的控制进行修正。 

这里，吸附装置的温度达到上限温度时的实际吸附量会根据该吸附装置的劣化而变化。因此，供给第二成分的最佳时期也会变化。另外， 因内燃机的劣化而造成该内燃机的排气中的第一成分的量变化。因此，供给第二成分的最佳时期也会变化。这里，如果对用于使排气净化催化剂的温度上升的控制进行修正，则能够得到最佳的发热量，能够确保排气净化性能。另外，由于吸附装置中的发热量和该吸附装置吸附的第一成分的量相关联，所以通过求出该吸附装置的发热量能够得到该吸附装置中的实际吸附量。 

在这种情况下，可以对上述吸附量的计算过程中使用的参数进行修正。 

这里，将通过计算求出的吸附量和实际吸附量进行比较，并进行修正以使它们的差变小。通过使用这样修正的参数能够准确地求出该吸附装置中的第一成分的吸附量，因此能够在排气净化催化剂的温度上升时得到合适的发热量。 

另外，可以对流入上述吸附装置的第一成分的量进行修正。 

也就是说，若因内燃机的劣化等而造成排气中包含的第一成分的量发生变化，则每单位时间由吸附装置吸附的第一成分的量发生变化。因此，由于吸附装置的温度上升程度发生变化，所以供给第二成分的最佳时期也发生变化。对此，通过对流入吸附装置的第一成分的量进行调节，如果调节吸附装置吸附的第一成分的量，则能够将该吸附装置中的发热量保持为一定量。也就是说，能够不改变供给第二成分的最佳时期。 

另外，能够对上述第二成分的供给时期进行修正。 

例如若因吸附装置的劣化而造成该吸附装置吸附的第一成分的量减少，则由于吸附装置的温度上升变得缓慢，所以必须推迟第二成分的供给时期。也就是说，通过推迟供给第二成分的时期，能够在适当的时期对第二成分进行供给。 

另外，能够对上述内燃机的负荷进行修正。 

例如若因吸附装置的劣化而造成该吸附装置吸附的第一成分的量减少，则吸附装置的温度上升变得缓慢。对此，如果通过加大内燃机的负荷而使排气的温度上升，则由于能够对吸附装置的温度上升进行补偿，所以能够在更早的时期向排气净化催化剂供给第二成分。另外，可以调节内燃机的负荷以使排气净化催化剂的温度上升程度变得固定。

另外在本发明中，包括温度测量单元，该温度测量单元测量流入上述吸附装置的排气的温度和从该吸附装置流出的排气的温度的差；还包括劣化判定单元，该劣化判定单元根据由该温度测量单元测出的温度差，估计该吸附装置中的发热量，通过比较该发热量和该发热量的阈值，判定该吸附装置的劣化程度。 

吸附装置的下游侧和上游侧的温度差与吸附装置中的发热量相关。也就是说，能够根据温度测量单元测出的温度差估计吸附装置中的发热量。另外，在估计发热量的时候，可以考虑内燃机的运转状态。这里，若吸附装置的劣化继续，则该吸附装置中的发热量降低。也就是说，吸附装置的劣化越继续则根据上述温度差估计出的发热量越小。并且，在估计出的发热量小于阈值的时候，可以判定吸附装置正在劣化。另外，估计出的发热量越小于阈值则可以判定劣化程度越高。 

另外在本发明中，还包括劣化判定单元，该劣化判定单元通过比较上述上限温度和该上限温度的阈值，判定上述吸附装置的劣化程度。 

若吸附装置的劣化继续，则该吸附装置的上限温度随之变低。也就是说，在该上限温度变得低于阈值的时候，能够判定吸附装置正在劣化。另外，即使对于在吸附装置的温度正在上升期间开始供给第二成分的情况，也能够通过此后测定该吸附装置的上限温度来判定该吸附装置的劣化。另外，因为用于进行吸附装置的劣化判定，所以可以测定该吸附装置的上限温度。 

另外在本发明中，还包括劣化判定单元，该劣化判定单元根据由上述发热成分供给单元开始供给第二成分的时期，判定上述吸附装置的劣化程度。 

若吸附装置的劣化继续，则该吸附装置的温度达到上限温度的时期也随之变化。对于配合该时期供给第二成分的情况，就等于该第二成分的供给时期根据吸附装置的劣化程度变化。也就是说，根据供给第二成分的时期，能够判定吸附装置的劣化的程度。 

另外在本发明中，还包括劣化判定单元，根据上述修正的修正量，判定上述吸附装置的劣化程度。 

也就是说，因吸附装置中的发热而造成该吸附装置的温度达到上限温度时的该吸附装置的计算吸附量和该实际的吸附量的差越大，则吸附装置的劣化的程度越大。因此，修正量变大。也就是说，修正量变得越大，则由于有吸附装置的劣化正在继续的关系存在，所以能够根据该修正量判定劣化程度。 

另外在本发明中，将上述上限温度设定在上述排气净化催化剂中能够净化排气的温度的上限值附近。 

对于排气净化催化剂，存在有能够净化排气的温度范围。若高于该温度范围则排气中的有害物质的大部分会无法净化。另一方面，在吸附装置中，若超过了能够保持第一成分的上限温度，则通过被吸附的第一成分脱离来吸热。由此排气的温度降低，因此能够降低排气净化催化剂的温度。也就是说，在排气净化催化剂中达到能够净化排气的温度的上限值的时候，通过使第一成分从吸附装置脱离能够降低该排气净化催化剂的温度，因此在排气净化催化剂中能够维持在能够净化排气的温度上。另外，由于此时排气净化催化剂的温度足够高，所以吸附装置不需要吸附第一成分。 

另外，排气净化催化剂中能够净化排气的温度的上限值可以设定为排气净化催化剂的净化窗的上限值，也可以设定为吸留还原型NO_X催化剂中能够吸留NO_X以及还原NO_X的温度的上限值。另外，通过将能够保持吸附装置吸附的第一成分的上限温度设定为存在排气净化催化剂过热的担忧的温度，能够抑制该排气净化催化剂的过热。 

另外在本发明中，在排气通道中串联设置多个上述吸附装置，越靠近上游侧的吸附装置，能够保持所吸附的第一成分的上限温度越高。 

通过这样做，能够抑制排气净化催化剂的温度迅速上升至活性温度，并能够抑制排气净化催化剂的温度超过净化窗的上限值。也就是说，对于排气净化催化剂的温度低于活性温度的情况，可以通过多个吸附装置使温 度迅速上升。这里，即使上游侧的吸附装置超过了上限温度从而变得无法升高排气的温度，通过下游侧的吸附装置也能够使排气的温度上升。另外，对于下游侧的吸附装置也超过了上限温度的情况，由于通过吸热能够使排气的温度降低，所以能够抑制排气净化催化剂的温度过剩地上升。 

另外在本发明中，可以包括：分流通道，将在上述吸附装置上游侧的排气通道和在上述吸附装置下游侧且在上述排气净化催化剂上游侧的排气通道连接起来；和 

切换阀，使排气在上述吸附装置和上述分流通道中的任一方流通。 

通过这样做，能够只是在需要排气在吸附装置中流通的时候使排气流通。也就是说，能够只有在通过吸附装置中的发热反应使排气净化催化剂的温度上升的情况和通过吸附装置中的吸热反应使排气净化催化剂的温度下降的时候才使排气向该吸附装置流通。另外，由于第二成分不流入吸附装置，所以能够抑制该第二成分被吸附装置吸附。由此，可以将吸附装置容易吸附的成分作为第二成分使用。 

另外在本发明中， 

上述排气净化催化剂是在上述内燃机的排气通道且通过搭载该内燃机的车辆的地板下的部分上所设置的1个以上的地板下催化剂； 

上述吸附装置设置在上述地板下催化剂的其中至少一个的正上游； 

包括前段催化剂，其设在上述内燃机的排气通道且通过上述车辆的地板下的部分的上游的部分上。 

这里所说的车辆的地板下是指车辆的室内空间(可以设为车室以及存储空间内部)的底面的下侧。也可以单纯的设为车室的下侧。 

另外，比通过车辆的地板下的部分靠前的部分称为从内燃机到车辆的地板下正前面之间，也可以设为发动机室内部。另外，也可以设为排气岐管。 

通过将吸附装置设置在地板下催化剂的其中至少1个的正上游，能够使该地板下催化剂的温度上升。即，即使相对于前段催化剂的距离较 长，由于地板下催化剂的正上游的吸附装置供给热量，所以也能够使该地板下催化剂的温度迅速上升。也就是说，所谓正上游的意思是能够利用吸附装置中发生的热量使地板下催化剂的温度以足够快的速度上升的范围。吸附装置可以与地板下催化剂的上游侧相邻设置。 

在本发明中，上述前段催化剂也可以是整体催化剂。这里，对于从前段催化剂的上游流通的排气中包含第一成分的情况，存在该第一成分在前段催化剂上附着的担忧。若变成这样，则第一成分在到达吸附装置之前会花费时间。因此，存在地板下催化剂的温度上升缓慢的担忧。对此，若将前段催化剂设为整体催化剂，则排气中的第一成分较难附着在前段催化剂上，变得容易漏过。也就是说，更多的第一成分能够迅速的到达吸附装置，因此地板下催化剂的温度能够迅速上升。 

在本发明中，上述地板下催化剂是吸留还原型NOX催化剂，上述前段催化剂是具有氧化功能的催化剂，上述前段催化剂与上述地板下催化剂相比氧化能力更高。 

吸留还原型NO_X催化剂具有在流入的排气的氧气浓度较高的时候吸留排气中的NO_X，在流入的排气的氧气浓度较低且还原剂存在的时候还原所吸留的NO_X的功能。在该吸留还原型NO_X催化剂中，NO₂比NO容易被吸留的情况被周知。也就是说，通过提高排气中的NO₂的浓度能够提高吸留还原型NO_X催化剂中的NO_X的净化能力。这里，通过事先提高前段催化剂的氧化性能能够将排气中包含的NO变成NO₂。由此，在地板下催化剂中，能够吸留更多的NO_X。 

另外，对于吸附装置具有吸附排气中包含的水分的功能的情况，相当于在吸附还原型NO_X催化剂的上游除去排气中包含的水分。这里，若水分附着在吸留还原型NO_X上则NO_X的吸留能力降低的情况被周知。也就是说，通过利用吸留还原型NO_X催化剂的上游侧的吸附装置除去水分，能够保持较高的该吸留还原型NO_X催化剂中的NO_X的吸留能力。 

在本发明中，上述前段催化剂以及上述地板下催化剂可以是吸留还原型NO_X催化剂。 

对于地板下催化剂，由于通过吸附装置而造成温度迅速上升，所以能够比前段催化剂更早的吸留NO_X。因此，即使NO_X从前段催化剂流出，在下游侧的地板下催化剂也能够吸留该NO_X。 

在本发明中，在上述前段催化剂的正上游设置有与上述吸附装置具有相同功能的吸附装置。 

通过这样做，前段催化剂也能够更迅速的上升至净化可能温度，因此能够进一步提高排气的净化能力。 

在本发明中，在上述地板下催化剂的正上游设置的吸附装置，与在上述前段催化剂的正上游设置的吸附装置相比，能够吸附第一成分的量更多。 

这里，由于来自内燃机的排气首先通过前段催化剂，所以因排气的热而造成前段催化剂的温度首先上升。因此，地板下催化剂与前段催化剂相比温度较难上升。对此，在地板下催化剂的正上游设置的吸附装置中，通过使能够吸附更多的第一成分，则能够使发生更多的热量，因此能够使该地板下催化剂的温度迅速上升。由此，也能够使前段催化剂和地板下催化剂的温度同时上升至活性温度的下限值。 

另外，在此时如果事先将前段催化剂设为整体催化剂，则在地板下催化剂的正上游设置的吸附装置能够迅速吸留从前段催化剂的正上游设置的吸附装置脱离的第一成分。也就是说，能够再利用第一成分。由此，能够使地板下催化剂的温度迅速上升。 

在本发明中，可以将上述地板下催化剂的正上游设置的吸附装置的上限温度设定在上述前段催化剂的活性温度的下限值附近。 

这里，吸附装置和催化剂等不同，对于因吸附而造成的温度上升存在上限。虽然在达到该上限温度之前通过吸附第一成分发热，但是若超过了上限温度则通过吸附的第一成分脱离来吸热。也就是说，若超过了该上限温度，则吸附装置的温度下降。因此，存在地板下催化剂中的排气的净化能力下降的担忧。 

但是，在此时如果前段催化剂的温度达到了活性温度的下限值，则 由于在该前段催化剂中变得能够净化排气，所以即使地板下催化剂中的排气的净化能力下降也不会有太大问题。也就是说，对于前段催化剂的温度上升至活性温度的下限值的情况，也可以使第一成分从吸附装置脱离。 

但是，对于吸附装置能够吸附的第一成分的量存在限度。也就是说，即使要上升地板下催化剂的温度，由于在吸附装置吸附着较多的规定成分的状态中不发生热量，所以使地板下催化剂的温度上升也变得困难。对此，在不需要吸附装置供给热量的时候，如果第一成分从该吸附装置脱离，则在下次需要升高地板下催化剂的温度的时候能够吸附第一成分。另外，通过其他途径使第一成分脱离吸附装置变得不再需要。 

本发明涉及的内燃机的排气净化装置能够抑制排气的净化性能的下降。 

附图说明

图1是表示应用实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

图2是表示吸附剂的温度和最大吸附量之间的关系的图。 

图3是表示流入吸附剂的排气的温度、吸附剂的温度和排气净化催化剂的温度的推移的时序图。 

图4是表示实施例1涉及的排气净化催化剂的升温控制的流程的流程图。 

图5是表示在吸附剂是上限温度的时候开始供给还原剂的情况下的排气净化催化剂的升温控制的流程的流程图。 

图6是表示吸附剂的温度、最大吸附量和排气净化催化剂的活性温度的下限值之间的关系的图。 

图7是表示用于使水分从吸附剂脱离的流程的流程图。 

图8是表示应用实施例4涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

图9是表示实施例5涉及的排气净化催化剂的温度上升控制的流程的流程图。 

图10是表示用于计算实施例6涉及的计算吸附量的流程的流程图。 

图11是表示吸附剂的温度、吸附剂吸附水分的速度以及水分从吸附剂5脱离的速度的关系的图。 

图12是表示吸附剂5中的水分的吸附量和修正系数之间的关系的图。 

图13是表示用于计算实施例7涉及的计算吸附量的流程的流程图。 

图14是表示实施例8涉及的排气净化催化剂的温度上升控制的流程的流程图。 

图15是表示实施例9涉及的排气净化催化剂的温度上升控制的流程的流程图. 

图16是表示实施例10涉及的吸附剂5的劣化判定的流程的流程图。 

图17是表示温度、吸附剂中水分的最大吸附量和排气净化催化剂中排气的净化率的关系的图。 

图18是表示应用实施例12涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

图19是表示第一吸附剂以及第二吸附剂的温度和最大吸附量之间的关系的图。 

图20是表示应用实施例14涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

图21是表示实施例14涉及的排气净化催化剂的升温控制的流程的流程图。 

图22是表示来自内燃机的排气的温度、流入排气净化催化剂的排气的温度和排气净化催化剂的温度的推移的时序图。 

图23是表示实施例15涉及的排气净化催化剂的过热抑制控制的流程的流程图。 

图24是表示应用实施例16涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

图25是表示实施例16涉及的排气净化催化剂的温度控制的流程的流程图。 

图26是表示实施例17中控制水分从吸附剂脱离的流程的流程图。 

图27是表示应用实施例18涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

图28是表示应用实施例19涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

图中标号说明 

1…内燃机 

2…气缸 

3…燃料喷射阀 

4…排气通道 

5…吸附剂 

6…排气净化催化剂 

10…ECU 

11…输入气体温度传感器 

12…输出气体温度传感器 

13…加速器踏板 

14…加速器开度传感器 

15…曲轴位置传感器 

41…分流通道 

42…切换阀 

51…第一吸附剂 

52…第二吸附剂 

61…上游侧部分 

62…下游侧部分 

100…车辆 

101…地板 

104…排气通道 

105…地板下吸附剂 

106…地板下催化剂 

107…前段催化剂 

108…前段吸附剂 

421…第一切换阀 

422…第二切换阀 

具体实施方式

下面，根据附图对本发明涉及的内燃机的排气净化装置的具体实施方式进行说明。 

实施例1 

图1是表示应用本实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。图1所示的内燃机1是具有4个气缸2的 水冷式4循环柴油发动机。 

在内燃机1的各气缸2中，安装有向该气缸2内喷射燃料的燃料喷射阀3. 

另外，在内燃机1中，连接有排气通道4。在该排气通道4的途中，从上游侧(即内燃机1一侧)开始依次设置有吸附剂5和排气净化催化剂6。 

吸附剂5具有吸附排气中包含的水分的功能，例如可以使用Na/Y型沸石、或者K/A型沸石。另外，在本实施例中吸附剂5相当于本发明中的吸附装置。另外，虽然在本实施例中的吸附剂5中吸附水分，但是也可以是具有吸附排气中包含的其他成分(包含向排气中供给的成分)的性质的东西。并且，在本实施例中水分相当于本发明中的第一成分。 

另外，排气净化催化剂6是具有排气的净化性能根据温度变化的性质并且具有氧化性能的催化剂即可，例如可以使用三元催化剂、氧化催化剂、吸留还原型NO_X催化剂。例如，吸留还原型NO_X催化剂具有在温度在净化窗的范围内并且流入的排气的氧浓度较高的时候吸留排气中的NO_X，在流入的排气的氧浓度较低且还原剂存在的时候还原所吸留的NO_X的功能。另外，吸留还原型NO_X催化剂通过在温度上升至活性温度的下限值以后供给CO等的成分来使温度上升至净化窗的范围内。 

另外，在吸附剂5的上游的排气通道4中，安装有测量流入该吸附剂5的排气的温度的输入气体温度传感器11。另一方面，在吸附剂5的下游且排气净化催化剂6的上游的排气通道4中，安装有测量从该吸附剂5流出的排气的温度的输出气体温度传感器12。也可以将由该输出气体温度传感器12得到的温度设成为吸附剂5的温度或者排气净化催化剂6的温度。另外，吸附剂5的温度或者排气净化催化剂6的温度也可以对它们直接安装传感器来测量。 

在如上所述地构成的内燃机1中，同时设置有用于控制该内燃机1的电子控制单元、即ECU10。该ECU10是根据内燃机1的运转条件和驾驶员的请求来控制内燃机1的运转状态的单元。 

另外，除了上述的传感器以外，ECU10通过电气接线还连接有输出 与驾驶员踏入加速器踏板13的量相对应的电气信号并能够检测出发动机负荷的加速器开度传感器14以及检测发动机转速的曲轴位置传感器15，这些各种传感器的输出信号向ECU10输入。 

另外，ECU10通过电气接线连接有燃料喷射阀3，由该ECU10控制燃料喷射时期、燃料喷射量。 

并且，在本实施例中，在内燃机1起动等的时候，执行用于使排气净化催化剂6的温度迅速上升的催化剂升温控制。这里，由于排气中含有水分，所以该水分被吸附剂5吸附。此时，发生发热反应。由于因该发热反应排气的温度上升，所以能够使下游的排气净化催化剂6的温度上升。 

若下游的排气净化催化剂6的温度上升至活性温度的下限值，则在该排气净化催化剂6中能够发生氧化反应，因此例如能够供给CO、H₂。虽然该CO、H₂在排气净化催化剂6中被氧化，但是由于此时发热，所以该排气净化催化剂6的温度能够上升。并且，如果持续供给CO、H₂直到排气净化催化剂6的温度进入净化窗以内，则能够更早地进行排气的净化。 

另外，CO等的在排气净化催化剂6中反应的成分通过调节内燃机1的负荷能够从该内燃机1排出。另外，后面将向排气净化催化剂6供给的成分称为“还原剂”。该还原剂也可以从外部直接向排气中供给。并且，还原剂中使用在吸附剂5中较难吸附的成分。由此，即使从吸附剂5的上游供给还原剂，该还原剂也会从吸附剂5漏过而到达排气净化催化剂6。并且，在本实施例中，还原剂相当于本发明中的第二成分。 

但是，虽然吸附剂5通过吸附水分来发热，但是能够吸附的最大量随着温度上升而减少。这里的图2是表示吸附剂5的温度和该吸附剂5能够吸附的水分的最大量(后面也称为最大吸附量)之间的关系的图。随着吸附剂5的温度上升，最大吸附量减少，在达到某个温度时变为0。即，若吸附剂5的温度达到某个温度，则变得无法吸附水分，因此该吸附剂5的温度再不会因吸附水分而上升。并且，由于此后水分开始脱离吸附剂5，所以该吸附剂5的温度下降。也就是说，对于因吸附剂5中的水分的吸附而能够上升的温度是有上限的。并且若吸附剂5的温度下 降，则排气净化催化剂6的温度也下降，因此即使暂时上升至活性温度，也存在之后变得低于活性温度的担忧。 

对此，在本实施例中，在吸附剂5达到上限温度以前，或者在已经达到上限温度的时候向排气净化催化剂6供给还原剂。也可以将此设为在吸附剂5的温度因吸附水分而上升的途中向排气净化催化剂6供给还原剂。也就是说，在吸附剂5中的温度因吸附水分而开始上升以后并且在该吸附剂5的温度开始下降以前开始供给还原剂。并且，在本实施例中，通过调节内燃机1的负荷来供给还原剂的ECU10相当于本发明中的发热成分供给单元。 

这里，图3是表示流入吸附剂5的排气的温度、吸附剂5的温度和排气净化催化剂6的温度的推移的时序图。实线表示流入吸附剂5的排气的温度，虚线表示吸附剂5的温度，单点划线表示排气净化催化剂6的温度。 

在内燃机1刚起动以后，由于吸附剂5以及排气净化催化剂6的温度较低，所以流入吸附剂5的排气的温度最高。此时，例如吸附剂5以及排气净化催化剂6的温度与外部空气温度相等。 

并且，随着排气通过吸附剂5，通过排气中包含的水分被吸附剂5吸附，吸附剂5的温度上升。由此，由于吸附剂5的下游的排气的温度上升，所以排气净化催化剂6的温度也上升。 

并且，若吸附剂5达到上限温度，则水分开始从吸附剂5脱离，因此吸附剂5的温度因此时的吸热而降低。但是，若水分从吸附剂5的脱离结束，并且流入吸附剂5的排气的温度上升，则由此吸附剂5的温度也开始再次上升。 

另外，在本实施例中，在吸附剂5的温度在上限温度以下时开始供给还原剂。也就是说，在吸附剂5的温度达到上限温度之前，或者达到上限温度的时候开始供给还原剂。因此，排气净化催化剂6的温度变得比吸附剂5的温度高。并且，即使吸附剂5的温度在达到上限温度并开始下降以后，排气净化催化剂6的温度也继续上升。通过这样做，能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升。 

另外，由于在水分开始从吸附剂5脱离的时候吸附剂5达到上限温度，多以也可以设定在水分开始从吸附剂5脱离的时候开始供给还原剂。 

另外，可以将供给还原剂的时期设为排气净化催化剂6的温度达到活性温度的下限值以上的时候。也就是说，如果排气净化催化剂6的温度达到活性温度的下限值以上，则供给的还原剂迅速反应，排气净化催化剂6的温度上升，因此能够减少该还原剂的供给量。另外，能够抑制还原剂从排气净化催化剂6漏过。 

并且，如果排气净化催化剂6的温度在活性温度的下限值以上，则也可以在吸附剂5的温度达到上限温度以后开始供给还原剂。也就是说，即使吸附剂5的温度下降，如果排气净化催化剂6的温度在活性温度的下限值以上，则通过氧化还原剂能够使该排气净化催化剂6的温度上升。另外，在本实施例中，像这样供给还原剂的ECU10也相当于本发明中的发热成分供给单元。 

接着，图4是表示本实施例涉及的排气净化催化剂6的升温控制的流程的流程图。该例行处理在有进行排气净化催化剂6的温度上升的请求时被执行。例如在内燃机1的冷起动时形成该请求。 

在步骤S101中，取得吸附剂5的温度T。也可以将其设为从吸附剂5流出的排气的温度。即，取得来自输出气体温度传感器12的输出信号。 

在步骤S102中，取得流入吸附剂5的排气的温度Tin。即，取得来自输入气体温度传感器11的输出信号。 

在步骤S103中，判定吸附剂5的温度T是否高于流入吸附剂5的排气的温度Tin。也就是说，通过吸附剂5吸附水分来判定该吸附剂5的温度是否上升。 

对于在步骤S103中得到肯定判定的情况，进入步骤S104，另一方面，对于得到否定判定的情况，返回步骤S101。 

在步骤S104中，判定吸附剂5的温度T是否在排气净化催化剂6 的活性温度的下限值以上。这里，作为吸附剂5的温度T与排气净化催化剂6的温度相等来处理，如果吸附剂5的温度T在排气净化催化剂6的活性温度的下限值以上，则作为该排气净化催化剂6的温度也在活性温度的下限值以上来处理。 

对于在步骤S104中得到肯定判定的情况，进入步骤S105，另一方面，对于得到否定判定的情况，返回到步骤S101。 

在步骤S105中，开始供给还原剂。 

由此，如果决定了还原剂的供给开始时期，则能够使排气净化催化剂6的温度上升。 

但是，在水分开始脱离吸附剂5的时候，也就是说，在吸附剂5是上限温度的时候，若开始供给还原剂，则能够使排气净化催化剂6的温度更加迅速的上升。所以，也可以由输出气体温度传感器12测量吸附剂5的温度，将该温度开始降低的时候作为吸附剂5的温度达到了上限温度，开始供给还原剂。 

图5是表示在吸附剂5是上限温度的时候开始供给还原剂的情况下的排气净化催化剂6的升温控制的流程的流程图。该例行处理在有进行排气净化催化剂6的温度上升的请求时被执行。例如在内燃机1的冷起动时形成该请求。另外，对于与上述流程是相同处理的步骤，赋予相同的符号而省略说明。 

在步骤S201中，判定这次取得的吸附剂5的温度T_n是否低于上次取得的吸附剂5的温度T_n-1。也就是说，判定吸附剂5的温度是否下降。 

对于在步骤S201中得到肯定判定的情况，进入步骤S202，另一方面，对于得到否定判定的情况，进入步骤S203。 

在步骤S202中，判定这次取得的吸附剂5的温度T_n是否在排气净化催化剂6的活性温度的下限值以上。在该步骤中，进行与上述步骤S104相同的处理。 

对于在步骤S202中得到肯定判定的情况，进入步骤S105，另一 方面，对于得到否定判定的情况，进入步骤S203。 

在步骤S203中，将这次取得的吸附剂5的温度T_n作为上次取得的吸附剂5的温度T_n-1进行存储。该值在下次的步骤S201中作为上次取得的吸附剂5的温度T_n-1成为比较对象。之后返回步骤S101。 

由此，如果决定了还原剂的供给开始时期，则能够最大限度利用在吸附剂5中发生的吸附热，因此能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升。 

另外，虽然在本实施例中根据吸附剂5的温度决定还原剂的供给时期，但是也可以用根据吸附剂5中的水分的吸附量决定还原剂的供给时期来代替。这里，吸附剂5的温度上升的时候是指在吸附剂5中水分被持续吸附的时候。另外，吸附剂5的温度达到上限温度并在之后开始下降是基于水分从吸附剂5开始脱离。 

也就是说，能够将上述说明中的吸附剂5的温度替换成吸附剂5中的水的吸附量。例如，可以在水分从吸附剂5开始脱离之前或者水分开始脱离的时候开始供给还原剂。另外，也可以在水分从吸附剂5开始脱离以后且排气净化催化剂6的温度在活性温度的下限值以上的时候开始供给还原剂。另外，在本实施例中，像这样供给还原剂的ECU10也相当于本发明中的发热成分供给单元。 

另外，在本实施例中，也可以只有在因执行催化剂升温控制而造成排气净化催化剂6中的排气的净化程度变高的情况下供给还原剂。例如，对于因内燃机1的运转状态而造成排气净化催化剂6的温度充分上升的情况不进行催化剂升温控制。这包括来自内燃机1的排气的温度较高的情况和由于来自内燃机1的排气中包含较多水分而造成在吸附剂5中大量发热的情况。 

另外，在极低的温度时，即使在吸附剂5中因吸附水而发生热量，排气净化催化剂6的温度有时也不上升。对于这样的情况也不进行催化剂升温控制。 

并且，对于排气净化催化剂6的温度在净化窗以内的情况和变成存在过热的担忧的温度的情况，由于不需要供给还原剂，所以不进行催 化剂升温控制。 

是否进行催化剂升温控制也可以根据例如内燃机1的运转状态来判定。例如，通过实验等事先求出能够使排气净化催化剂6的温度上升至净化窗的运转状态。并且，如果内燃机1的实际的运转状态变成预先求出的状态，则禁止催化剂升温控制。这是判定排气净化催化剂6中的排气的净化程度是否变高。 

另外，是否进行催化剂升温控制也可以根据排气净化催化剂6的温度或者内燃机1的温度来判定。并且，只有该温度在规定的温度范围的时候才进行催化剂升温控制。通过实验等事先求出该规定的温度范围作为能够使排气净化催化剂6的温度上升至活性温度的下限值的温度。这里，内燃机1的温度例如可以设定为冷却水温或者润滑油温度。 

另外，在本实施例中判定是否进行催化剂升温控制的ECU10相当于本发明中的净化程度判定单元。另外，在本实施例中，按照该判定禁止催化剂升温控制的ECU10相当于本发明中的禁止单元。 

根据如上所述的本实施例，能够通过利用吸附剂5中的吸附热来使排气净化催化剂6的温度上升。另外，在吸附剂5的温度高于排气的温度的时候，或者吸附剂5是上限温度的时候，开始供给还原剂，由此能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升。 

实施例2 

在本实施例中，设定吸附剂5的上限温度以使该吸附剂5能够吸附水分的上限温度成为在排气净化催化剂6的活性温度的下限值附近。关于其他的装置和控制由于和实施例1相同，所以省略说明。 

这里，图6是表示吸附剂5的温度、该吸附剂5能够吸附的水的最大量(后面也称为最大吸附量)和排气净化催化剂6的活性温度的下限值的关系的图。随着吸附剂5的温度上升，最大吸附量减少，在达到某个温度Tlmt时成为0。设定在该最大吸附量成为0的温度Tlmt的附近排气净化催化剂6的温度达到活性温度的下限值。另外，设定在最大吸附量成为0的温度的附近也包含最大吸附量成为0的温度。 

通过这样做，排气净化催化剂6的温度达到活性温度的同时水分开始从吸附剂5脱离。这里，在排气净化催化剂6的温度达到活性温度以后，通过供给还原剂能够使该排气净化催化剂6的温度上升，因此不需要基于吸附剂5的温度上升。也就是说，如果排气净化催化剂6达到活性温度则即使水分开始从吸附剂5脱离也没有问题。另一方面，通过使水分从吸附剂5脱离，能够减少该吸附剂5吸附的水分的量。由于吸附剂5能够吸附的水分的量有限制，所以通过使水从该吸附剂5脱离，在下次需要排气净化催化剂6的温度上升的时候能够吸附水分。 

这样，通过将吸附剂5的上限温度设定在排气净化催化剂6的活性温度的下限值附近，能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升。 

实施例3 

在本实施例中，在不需要排气净化催化剂6的温度上升的时候，将吸附剂5吸附的水分的量维持在规定值以下。这里，对于在吸附剂5吸附了规定值的水分的状态下进一步吸附水分的时候，决定该规定值以使能够使排气净化催化剂6的温度上升至活性温度的下限值。另外，所谓不需要排气净化催化剂6的温度上升的时候是指例如该排气净化催化剂6达到活性温度的时候或者是使排气净化催化剂6的温度上升较困难的时候。由于其他的装置、控制与实施例1相同，所以省略说明。 

并且在本实施例中，为了减少吸附剂5吸附的水分的量，使吸附剂5的温度上升。这里，如图2所示那样，若吸附剂5的温度上升，则最大吸附量减少。即，对于吸附了多于最大吸附量的水分的情况，比该最大吸附量多出的那部分的水分从吸附剂5脱离。并且，如果将吸附剂5的温度维持在使最大吸附量成为规定值的温度(后面也称为规定温度)以上，则能够将吸附剂5吸附的水分的量维持在规定值以下。 

图7是表示用于使水分从吸附剂5脱离的流程的流程图。该例行处理在不需要排气净化催化剂6的温度上升的时候被反复执行。另外，对于与上述流程是相同处理的步骤，赋予相同的符号而省略说明。 

在步骤S301中，判定吸附剂5的温度T是否在规定温度Tlmt以上。也就是说，判定吸附剂5吸附的水的量是否在规定值以下。 

在步骤S301中得到肯定判定的情况下进入步骤S302，另一方面，得到否定判定的情况下进入步骤S304。 

在步骤S302中，对计算吸附量进行减法运算。计算吸附量是通过计算得到的吸附量，可以通过后面记述的图10所示的流程得到。并且，通过实验等事先求出基于吸附剂5的水分的吸附量、吸附剂5的温度和从吸附剂5脱离的水分的量的关系并图形化。在该图中，通过代入计算吸附量和吸附剂5的温度来求出从吸附剂5脱离的水分的量。通过从计算吸附量中减去脱离量，得到新的计算吸附量。 

在步骤S303中，判定计算吸附量是否在规定值以下。也就是说，判定在吸附剂5中是否有能够使排气净化催化剂6的温度上升至活性温度的下限值程度的未使用的容量。 

在步骤S303中得到肯定判定的情况下暂时结束该例行处理，另一方面，得到否定判定的情况下返回步骤S101。 

在步骤S304中，内燃机1的负荷增加。由此，排气的温度上升，因此吸附剂5的温度也上升。例如，也可以一边使燃料喷射阀3的燃料喷射时期延迟一边使燃料喷射量增加。另外，在本实施例中进行步骤S304的处理的ECU10相当于本发明中的温度上升单元。 

另外，根据内燃机1的运转状态，有时在步骤S304中无法增加负荷。对于这种情况，可以在内燃机1即将停止之前使吸附剂5的温度上升至规定温度以上。例如，即使驾驶员将按键开关设为关闭想要使内燃机1停止，内燃机1也无法立刻停止，排气的温度上升。并且，在计算吸附量达到规定值以下的时候使内燃机1停止。 

通过这样做，无论内燃机1何时停止，在下次内燃机1起动时吸附剂5也能够吸附水分，因此能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升。 

另外，也可以只是在吸附剂5中的水分的吸附量多于规定值的时候才这样使排气的温度上升。由此，能够节约使排气的温度上升所需要的燃料。 

实施例4 

在本实施例中，按照排气净化催化剂6的上游侧部分的活性温度的下限值低于下游部分的活性温度的下限值来制造排气净化催化剂6。具体来讲，将排气净化催化剂6的上游侧部分担持的贵金属的量设定较多。其他的装置和控制与实施例1相同，所以省略说明。 

图8是表示应用本实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。和图1相比只有排气净化催化剂6不同。 

排气净化催化剂6包含活性温度的下限值较低的上游侧部分61和与该上游侧部分61相比活性温度的下限值较高的下游侧部分62而构成。另外，所谓上游侧部分61是表示在将排气净化催化剂6设为在流向方向上具有2个部分的情况下的上游侧，是包含上游侧的端部的部分。上游侧部分61的大小可以根据基于吸附剂5的排气净化催化剂6的升温能力等决定，也可以通过实验等求出最佳值。 

对于该排气净化催化剂6，首先将载体全体浸泡在催化剂溶液中，之后只将上游侧部分61浸泡在高浓度的催化剂溶液中，由此能够制造。 

通过这样的构成，即使在通过由吸附剂5发生的热量使排气净化催化剂6全体的温度上升至活性温度的下限值比较困难的情况下，也能够只使排气净化催化剂6的上游侧部分61上升至活性温度的下限值。并且，如果上游侧部分61的温度上升至活性温度的下限值，则能够在该上游侧部分61中使还原剂反应发热，因此能够使排气净化催化剂6全体的温度上升。也就是说，由于排气净化催化剂6的上游侧部分61的活性温度的下限值较低，所以该上游侧部分61迅速地活性化。并且，通过向该活性化的上游侧部分61供给还原剂，在该上游侧部分61中发生热量。该热量使排气的温度上升。并且，当温度升高的排气通过排气净化催化剂6的下游侧部分62的时候，使该下游侧部分62的温度上升。 

由此，即使在吸附剂5中发生的热量较少的情况下，也能够使排气净化催化剂6的温度上升。另外，能够在吸附剂5的温度更低的状态下向排气净化催化剂6供给还原剂。因此，能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升，因此能够早期地进行排气的净化。并且，因为可以只活性化排气净化催化剂6的上游侧部分61，所以还能够将吸附剂5的容积设定的较小。 

实施例5 

在本实施中，在需要排气净化催化剂6的温度上升的时候，使排气中包含的水分的量增加。其他的装置和控制与实施例1相同，所以省略说明。 

这里，排气中包含的水分的量的增加能够通过增加来自燃料喷射阀3的燃料喷射量来实现。例如，通过一边增加燃料喷射阀3的燃料喷射量一边延迟燃料喷射时期，即使增加排气中包含的水分的量时也能够抑制内燃机1的发生转矩的增加。 

通过这样使排气中包含的水分的量增加，能够使吸附剂5吸附更多的水分，因此能够使排气净化催化剂6的温度更加迅速的上升。另外，由于吸附剂5在每单位时间能够吸附的水分的量有限制，所以可以调节燃料喷射量以排出吸附剂5每单位时间能够吸附的量的水分。 

图9是表示本实施例涉及的排气净化催化剂6的温度上升控制的流程的流程图。该例行处理在需要排气净化催化剂6的温度上升的时候被反复执行。 

在步骤S401中，判定从内燃机1开始起动算起的经过时间是否多于规定时间。通过实验等事先求出并设定该规定时间作为相当于内燃机1的起动之后不久的时间的上限值。 

对于在步骤S401中得到肯定判定的情况，进入步骤S402，另一方面，对于得到否定判定的情况进入步骤S403。 

在步骤S402中，执行通常的控制。所谓通常的控制是指不用增加排气中包含的水分的量而使排气净化催化剂6的温度上升的控制，是在上述实施例中执行的控制。 

在步骤S403中，增加排气中包含的水分的量。也就是说，增加内燃机1的负荷。此后返回步骤S401。 

由此，由于在内燃机1起动时排气中包含的水分的量增加，所以吸附剂5能够吸附更多的水分。由此，发生更多的吸附热，因此能够使排气净化催化剂6的温度以更短时间上升。 

另外，如上述那样，对于排气净化催化剂6的温度是低温的情况，或者，排气中包含的水分的量本来就较多的情况，还有，排气净化催化剂6的温度较高的情况，在即使增加排气中包含的水分的量排气净化催化剂6中的排气的净化程度也无法提高的状态下，也可以不进行本实施例中的控制。 

实施例6 

在本实施例中，通过比较在因水分的吸附而造成吸附剂5的温度达到上限温度的时候计算得到的水分的吸附量(后面称为计算吸附量)和实际的吸附量，修正得到计算吸附量时所使用的修正系数。其他的装置、控制与实施例1相同，所以省略说明。 

对于计算吸附量，例如在实施例3中被用于判定吸附剂5吸附的水分的量是否是规定值以下。另外，也可以在向排气净化催化剂6供给还原剂的时期和使内燃机1的负荷变化的时候使用。这里，吸附剂5中的水分的最大吸附量根据该吸附剂5的劣化而变化。因此，计算吸附量也需要根据其变化。 

图10是表示用于计算本实施例涉及的计算吸附量的流程的流程图。该例行处理在使吸附剂5吸附的水分脱离之后被执行。也就是说，为了准确地计算水分的吸附量，从吸附剂5中没有吸附水分的状态开始。 

在步骤S501中，开始计算吸附剂5中的水分的吸附量Q。初始值为0。 

在步骤S502中，取得每单位时间来自内燃机1的水分的排出量QW(g/s)。该水分的排出量QW和发动机转速以及燃料喷射量相关，因此通过实验事先求出并图形化水分的排出量QW和发动机转速和燃料喷射量的关系。并且，由于水分的排出量QW会因内燃机1的时效变化而变化，所以在本实施例中是修正的对象。 

在步骤S503中，取得吸附剂5的温度和吸附剂5吸附水分的速度QAD(g/s)以及水分从吸附剂5脱离的速度QRL(g/s)的关系。 

图11是表示吸附剂5的温度和吸附剂5吸附水分的速度(g/s) 以及水分从吸附剂5脱离的速度(g/s)的关系的图。也可以将这些设为每单位时间的吸附量或脱离量。在吸附剂5的温度低于规定温度Tlmt的时候吸附水分，并且温度越低吸附速度越快。另一方面，在吸附剂5的温度高于规定温度Tlmt的时候水分脱离，并且温度越高脱离速度越快。这种关系通过实验被事先求出并图形化。并且，吸附剂5吸附水分的吸附速度(g/s)以及水分从吸附剂5脱离的速度(g/s)会因吸附剂的劣化而变化，因此在本实施例中是修正的对象。 

在步骤S504中取得吸附剂5的温度T。其是通过输出气体温度传感器12得到的。 

在步骤S505中，判定吸附剂5的温度T是否低于规定温度Tlmt。也就是说，判定吸附剂5是否吸附水分。由此，判定是向吸附量Q加上该变化量还是从吸附量Q中减去该变化量。对于在步骤S505中得到肯定判定的情况进入步骤S506，另一方面，对于得到否定判定的情况进入步骤S507。 

在步骤S506中，计算吸附剂5中的水分的吸附量Q。在该步骤中，通过在上次的例行处理时的吸附量Q_n-1上加上上次例行处理和这次例行处理之间的吸附量的变化量Q_q来计算出这次例行处理时的水分的吸附量Q_n。 

吸附量的变化量Q_q可以通过下式得到： 

Q_q＝MIN(QW、QAD)×K 

其中，MIN(QW、QAD)采用来自内燃机1的水分的排出量QW和吸附剂5吸附水分的速度QAD中较小的值。也就是说，在来自内燃机1的水分的排出量QW少于吸附剂5吸附水分的速度QAD的情况下，吸附剂5吸附的值只是来自内燃机1的水分的排出量QW。另一方面，就算来自内燃机1的水分的排出量QW很多，由于多于吸附剂5吸附水分的速度QAD的无法吸留，所以吸附剂5吸附的值是吸附剂5吸附水分的速度QAD。另外，K是根据图12设定的修正系数。 

这里，图12是表示吸附剂5中的水分的吸附量Q和修正系数K的关系的图。实线表示吸附时的修正系数，虚线表示脱离时的修正系数。 这里，吸附剂5中的吸附量越多则该吸附剂5越难吸附水分，而另一方面，由于水分从该吸附剂5脱离变得容易，所以为了进行该修正而设定修正系数K。也就是说，在吸附剂5吸附水分的时候，吸附量Q越多则修正系数K越小。另一方面，在水分从吸附剂5脱离的时候，吸附量Q越多则修正系数K越大。 

并且，吸附剂5中的水分的吸附量Q_n可以通过下式得到： 

Q_n＝Q_n-1+Q_q

在步骤S507中，计算吸附剂5中的水分的吸附量Q。在该步骤中，通过从上次例行处理时的吸附量Q_n-1中减去上次例行处理和这次例行处理之间的吸附量的变化量Q_q来计算这次例行处理时的水分的吸附量Q_n。 

吸附量的变化量Q_q可以通过下式得到： 

Q_q＝QRL×K 

其中，K是根据图12设定的修正系数。 

并且，吸附剂5中的水分的吸附量Q_n可以通过下式得到： 

Q_n＝Q_n-1-Q_q

在此时计算出的吸附量Q_n是负值的情况下，用代入0来代替。 

在步骤S508中，判定吸附剂5的温度T是否达到了规定温度Tlmt。也就是说，判定是否处于在吸附剂5中既没有发生水分的吸附也没有发生水分的脱离的状态。对于在步骤S508中得到肯定判定的情况进入步骤S509，另一方面对于得到否定判定的情况进入步骤S502。 

在步骤S509中，修正系数被修正。首先，通过下式得到乖离系数Kf： 

Kf＝Q_n/Q_id

其中，Q_id是吸附剂5的温度T是规定温度Tlmt的时候的水分的 吸附量的理论值。也就是说乖离系数Kf是表示计算吸附量Q_n超过实际的吸附量Q_id多大程度的值。 

这里，实际的吸附量Q_id也可以设为吸附量的理论值。该实际的吸附量Q_id和吸附剂5中的发热量相关，因此能够根据该发热量得到。并且，能够根据输出气体温度传感器12得到的排气的温度和输入气体温度传感器11得到的排气的温度的差值以及吸附剂5的热容量得到发热量。 

并且，通过上次例行处理时的修正系数K乘以乖离系数Kf来得到这次例行处理时的修正系数K。也就是说，通过下式对修正系数K进行修正： 

K＝K×Kf 

使用由此得到的修正系数K，在下次的步骤S506以及步骤S507中修正吸附量的变化量Q_q。 

由此，水分的排出量QW、吸附剂5吸附水分的速度(g/s)或者水分从吸附剂5脱离的速度(g/s)被修正。另外，在本实施例中，修正系数K、吸附剂5吸附水分的速度或者水分从吸附剂5脱离的速度相当于本发明中的参数。 

根据如以上说明的本实施例，能够准确地得到计算吸附量，因此也能够更准确地得到根据该计算吸附量得到的发热量。 

实施例7 

在本实施例中，对来自内燃机1的每单位时间的水分的排出量QW进行修正。其等同于对流入吸附剂5的水分的量进行修正。其他的装置和控制与实施例1相同，所以省略说明。 

这里，由于内燃机1的时效变化，从该内燃机1排出的水分的量发生变化。因此，吸附剂5吸附的水分的量也发生变化。所以，在计算吸附量的时候，如果考虑从内燃机1排出的水分的量的变化，则能够更准确地得到吸附量。 

图13是表示用于计算本实施例涉及的计算吸附量的流程的流程图。该例行处理在使吸附剂5吸附的水分脱离之后被执行。另外，对于与上述流程是相同处理的步骤，赋予相同的符号而省略说明。 

在步骤S601中，对内燃机1排出的水分的量QW进行修正。首先，和上述流程一样通过下式得到乖离系数Kf： 

Kf＝Q_n/Q_id

并且，通过上次例行处理时的水分的排出量QW乘以乖离系数Kf来得到这次例行处理时的水分的排出量QW。也就是说，通过下式对内燃机1排出的水分的量QW进行修正： 

QW＝QW×Kf 

使用由此得到的排出量QW，在下次的步骤S506以及步骤S507中求出计算吸附量。由此，能够准确地得到计算吸附量，也能够更加准确地得到根据该计算吸附量得到的发热量。 

实施例8 

在本实施例中，考虑吸附剂5中的水分的最大吸附量的变化对还原剂的供给时期进行修正。该最大吸附量的变化因吸附剂5的劣化而发生。其他的装置和控制与实施例1相同，所以省略说明。 

这里，因吸附剂5的劣化，吸附剂5中的水分的最大吸附量减少。由此，在吸附剂5中发生的热量发生变化，因此排气净化催化剂6的温度上升的程度也发生变化。也就是说，随着吸附剂5的继续劣化，上限温度变低，因此针对于此以更低的温度开始供给还原剂。由此变更还原剂的供给时期。 

图14是表示本实施例涉及的排气净化催化剂6的温度上升控制的流程的流程图。其中，对于与上述流程是相同处理的步骤，赋予相同的符号而省略说明。 

在步骤S701中，取得吸附剂的初始温度T0。该吸附剂的初始温度T0是使吸附剂5的温度上升之前的温度，例如可以设为内燃机1的 起动时的吸附剂5的温度。另外，例如也可以设为外部空气的温度。 

在步骤S702中，判定上次例行处理时的吸附剂5的温度T_n-1和这次例行处理时的吸附剂5的温度T_n是否相等。也就是说，判定吸附剂5的温度是否处于没有变化的状态。对于在步骤S702中得到肯定判定的情况进入步骤S703，另一方面对于得到否定判定的情况进入步骤S701。 

在步骤S703中，通过下式计算乖离系数Kf： 

Kf＝Q_n/Q_id

其中，Q_id是吸附剂5的温度T是规定温度Tlmt的时候的实际的吸附量。另外Q_n是计算吸附量。通过和上述流程一样的做法得到这些值。 

在步骤S704中，通过下式对还原剂供给开始温度Tlmt进行修正。也就是说，通过上次例行处理中的还原剂供给开始温度Tlmt乘以乖离系数Kf来得到这次例行处理中的还原剂供给开始温度Tlmt。 

Tlmt＝Tlmt×Kf 

该还原剂供给开始温度Tlmt是开始供给还原剂的温度。也就是说，由于因吸附剂5的劣化上限温度下降，所以针对于此使还原剂供给开始温度Tlmt也下降。 

在步骤S705中，判定吸附剂的温度T_n是否高于还原剂供给开始温度Tlmt。也就是说，判定是否达到了开始供给还原剂的温度。对于在步骤S705中得到肯定判定的情况进入步骤S105，另一方面对于得到否定判定的情况再次执行S705。 

由此能够根据吸附剂5的劣化程度修正还原剂的供给时期，因此能够在效率更高的时期供给还原剂。 

实施例9 

在本实施例中，考虑因吸附剂5的劣化产生的最大吸附量的变化对内燃机1的负荷进行修正。这里所说的“对内燃机1的负荷进行修正”是表示使内燃机1的负荷发生变化。其他的装置、控制与实施例1相同， 所以省略说明。 

这里，因吸附剂5的劣化，该吸附剂5中的水分的最大吸附量减少。由此，吸附剂5中产生的热量发生变化，因此排气净化催化剂6的温度上升程度也发生变化。所以，为了使排气净化催化剂6的温度上升程度和吸附剂5的劣化无关而是固定的，根据吸附剂5的劣化增大内燃机1的负荷，以使排气的温度上升。在这种情况下，也可以增大内燃机1的负荷，以使最大吸附量时的吸附剂5的温度达到规定的温度。 

图15是表示本实施例涉及的排气净化催化剂6的温度上升控制的流程的流程图。其中，对于与上述流程是相同处理的步骤，赋予相同的符号而省略说明。 

在步骤S801中，判定吸附剂5的温度T_n是否低于理论值T_id。该理论值T_id是根据计算吸附量得到的吸附剂5的温度。另外，也可以通过实验等事先决定该理论值T_id作为能够使排气净化催化剂6的温度上升至活性温度的下限值的温度。 

也就是说，在该步骤中，判定吸附剂5的温度上升是否不充分。能够根据和上述流程同样处理得到的计算吸附量计算出发热量，并根据该发热量和吸附剂5的热容量得到理论值T_id。对于在步骤S801中得到肯定判定的情况进入步骤S802，另一方面对于得到否定判定的情况返回步骤S701。 

在步骤S802中，增加内燃机1的负荷。也就是说，由于吸附剂5的温度上升不充分，所以增加内燃机1的负荷使排气的温度上升，由此使排气净化催化剂6的温度上升。对于内燃机1的负荷，可以使其只增加固定值，也可以根据吸附剂5的温度Tn和理论值T_id的差使其增加。该增加量也可以通过实验等事先求出。 

由于由此能够根据吸附剂5的劣化程度修正内燃机1的负荷，所以即使吸附剂5的劣化继续也能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升。 

实施例10 

在本实施例中，根据吸附剂5的发热量进行该吸附剂5的劣化判定。其他的装置和控制与实施例1相同，所以省略说明。 

这里，吸附剂5的劣化越继续则能够吸附的水分的量越减少，因此吸附剂5吸附水分时的发热量变少。因此上限温度变低。也就是说，根据发热量能够求出吸附剂5的劣化程度。 

图16是表示本实施例涉及的吸附剂5的劣化判定的流程的流程图。其中，对于与上述流程是相同处理的步骤，赋予相同的符号而省略说明。 

在步骤S901中，判定劣化判定条件是否成立。所谓劣化判定条件是指为了准确进行劣化判定所需要的条件。 

例如，判定水分从吸附剂5的脱离是否结束。也就是说，在吸附剂5本来吸附有水分的状态下，由于此后水分的吸附量变少，所以发热量变少。由此，存在着即使吸附剂5没有劣化也被判定为劣化的担忧。所以，只有在水分的脱离结束的时候才进行吸附剂5的劣化判定。 

另外，例如，判定内燃机1的运转状态在怠速状态下是否稳定。也就是说，由于吸附剂5的温度根据内燃机1的负荷变化，所以在吸附剂5的劣化判定的时候内燃机1的运转状态总是相同。 

并且，例如，判定是否已经行驶了规定的距离。也就是说，由于不需要频繁地进行劣化判定，所以在行驶了可能会发生劣化的距离以后进行劣化判定。 

这样，判定为了进行吸附剂5的劣化判定的前提条件是否成立。对于在步骤S901中得到肯定判定的情况进入步骤S902，另一方面对于得到否定判定的情况，不进行劣化判定而是暂时结束该例行处理。 

在步骤S902中，取得流入吸附剂5的排气的温度Tin和从吸附剂5流出的排气的温度Tout。通过输入气体温度传感器11以及输出气体温度传感器12得到这些值。另外，在本实施例中，输入气体温度传感器11以及输出气体温度传感器12相当于本发明中的温度测量单元。 

在步骤S903中，判定根据在步骤S902中得到的温度计算出的发 热量是否小于阈值。这里所说的阈值是指能够假设吸附剂5没有劣化的发热量的下限值。也就是说，在该步骤中，判定吸附剂5是否劣化。 

根据在步骤S902中得到的从吸附剂5流出的排气的温度Tout和流入吸附剂5的排气的温度Tin的差，和吸附剂5的热容量计算吸附剂5中的发热量。另外，在本实施例中进行步骤S903的处理的ECU10相当于本发明中的劣化判定单元。 

对于在步骤S903中得到肯定判定的情况进入步骤S904，另一方面对于得到否定判定的情况进入步骤S905。 

在步骤S904中，吸附剂5劣化的情况被存储。 

在步骤S905中，吸附剂5没有劣化而是正常的情况被存储。 

在步骤S906中，为了提醒驾驶员更换吸附剂5，例如使警告灯亮灯。 

由此，能够判定吸附剂5的劣化。另外，也可以根据吸附剂5的发热量求出劣化的程度。通过实验等事先求出发热量和劣化的程度的关系。 

另外，在本实施例中，能够根据吸附剂5的上限温度进行该吸附剂5的劣化判定。也就是说，吸附剂5的劣化越继续则能够吸附的水分的量越减少，因此吸附剂5的上限温度变低。因此，当该上限温度低于阈值时能够判定吸附剂5已经劣化。另外，也可以根据和理论值的差值判定劣化程度。该劣化判定可以随着上述实施例中的催化剂升温控制进行。也就是说，在催化剂升温控制中，由于在吸附剂5的上限温度附近开始供给还原剂，所以能够求出该上限温度。此时，能够进行吸附剂5的劣化判定。另外，仅仅为了进行劣化判定也可以使吸附剂5吸附水分并求出上限温度。 

并且，也可以根据开始供给还原剂的时期进行吸附剂5的劣化判定。也就是说，由于在吸附剂5的上限温度附近开始供给还原剂，所以若伴随着吸附剂5的劣化上限温度发生变化，则还原剂的供给开始时期也发生变化。也就是说，还原剂的供给开始时期和吸附剂5的劣化的程 度相关。所以，能够根据还原剂的供给开始时期判定吸附剂5的劣化的程度。另外，在本实施例中这样进行劣化判定的ECU10也相当于本发明中的劣化判定单元。 

另外，也可以根据实施例6、8、9中的修正量进行吸附剂5的劣化判定。也就是说，由于吸附剂5的劣化越继续则修正量变得越大，所以在该修正量超过了阈值的情况下能够判定吸附剂5劣化。 

这里，吸附剂5中的水分的最大吸附量因该吸附剂5的劣化等而发生变化。因此，计算吸附量也需要针对于此发生变化。用于使计算吸附量发生变化的修正量根据吸附剂5的劣化的程度发生变化。 

另外，随着吸附剂5的继续劣化，上限温度变低，因此在针对于此来修正还原剂的供给开始时期的情况下，还原剂供给开始时期的修正量根据吸附剂5的劣化的程度发生变化。 

并且，在根据吸附剂5的劣化使内燃机1的负荷增加并使排气的温度上升的情况下，排气的温度的上升程度根据吸附剂5的劣化的程度发生变化。 

这样，由于修正量和吸附剂5的劣化的程度相关，所以能够根据该修正量判定劣化的程度。另外，在本实施例中这样进行劣化判定的ECU10也相当于本发明中的劣化判定单元。 

根据如上所述的本实施例，能够判定吸附剂5的劣化。并且，在判定为吸附剂5劣化的情况下，能够提醒吸附剂5的更换。另外，也能够增加内燃机1的负荷补偿排气净化催化剂6的温度上升。 

实施例11 

在本实施例中，设定吸附剂5以及排气净化催化剂6的特性，以使吸附剂5能够吸附水分的上限温度和排气净化催化剂6的净化窗的上限值相等。其他的装置和控制与实施例1相同，所以省略说明。 

在本实施例中，若吸附剂5的温度达到能够吸附水分的上限温度，则排气净化催化剂6的温度达到净化窗的上限值。若温度在此程度上继续升高，则在排气净化催化剂6中变得无法净化排气。另一方面，若吸 附剂5的温度高于上限温度，则水分从该吸附剂5脱离。此时从排气夺取热量。由此，能够使排气净化催化剂6的温度下降，因此能够使该排气净化催化剂6的温度回到净化窗的范围以内。 

图17是表示吸附剂5中的水分的最大吸附量和排气净化催化剂6中的排气的净化率之间的关系的图。在温度为Tlmt的时候，吸附剂5的温度达到能够吸附水分的上限温度，排气净化催化剂6的温度达到净化窗的上限值。也就是说，若温度达到Tlmt，则吸附剂5中的水分的吸附量成为0，并且排气净化催化剂6的净化率变成0。 

通过这样做，能够将排气净化催化剂6的温度维持在净化窗的上限值以下，因此能够更适于净化排气。另外，为了使吸附剂5的上限温度和存在排气净化催化剂6过热的担忧的温度相等，也可以设定各自的特性。通过这样做，在排气净化催化剂6将要变得过热的时候，水分从吸附剂5脱离，从而能够抑制该排气净化催化剂6的过热。 

实施例12 

图18是表示应用本实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

在上游侧设置有第一吸附剂51，在下游侧设置有第二吸附剂52。并且，第一吸附剂51的上限温度设定为与排气净化催化剂6的净化窗的上限值相等。另外，第二吸附剂52的上限温度设定为与排气净化催化剂6的活性温度的下限值相等。 

图19是表示第一吸附剂51以及第二吸附剂52的温度和最大吸附量的关系的图。实线表示第一吸附剂51，虚线表示第二吸附剂52。对于第一吸附剂51，在温度例如是摄氏500度的时候最大吸附量变为0。另外，对于第二吸附剂52，在温度例如是摄氏200度的时候最大吸附量变为0。也就是说，将能够吸附水分的上限温度较高的吸附剂配置在更靠近上游一侧。 

根据本实施例，对于排气净化催化剂6的温度低于活性温度的下限值的情况，通过使第一吸附剂51以及第二吸附剂52吸附水分，能够使该排气净化催化剂6的温度更迅速地上升。 

并且，在第二吸附剂52的温度超过上限温度以后同时第一吸附剂51的温度超过上限温度之前，由于基于第二吸附剂51的吸热和基于第一吸附剂51的发热互相抵消，所以能够通过供给还原剂使排气净化催化剂6的温度上升。 

并且，对于第一吸附剂51也超过了上限温度的情况，由于因第一吸附剂51以及第二吸附剂52中的吸热能够使排气的温度降低，所以能够将排气净化催化剂6的温度维持在净化窗的上限值以下。 

另外，若假设将第二吸附剂52配置在第一吸附剂51的上游侧，则相当于在第二吸附剂52中温度上升的排气首先使第一吸附剂51的温度上升，之后使排气净化催化剂6的温度上升。在这种情况下，由于使排气净化催化剂6的温度上升至活性温度的下限值花费时间，所以不被优选。 

这里，排气净化催化剂6的净化窗的上限值可以设为在吸留还原型NO_X催化剂中能够吸留NO_X以及还原NO_X的温度的上限值。 

根据如以上说明那样的本实施例，能够在使排气净化催化剂6的温度迅速上升至活性温度的同时使排气净化催化剂6的温度在净化窗的上限值以下。 

实施例13 

在本实施例中，将吸附剂5的细孔的直径设定为水分能够浸入而还原剂无法进入的大小。其他的装置和控制与实施例1相同，所以省略说明。 

这里，在从吸附剂5的上游侧供给还原剂的情况下，若吸附剂5的细孔的直径大于还原剂则还原剂进入细孔内从而造成该还原剂被吸附剂5吸附。因此，存在有还原剂无法到达排气净化催化剂6的担忧。另外，若吸附剂5吸附了还原剂，则与该部分对应的水分的吸附量变少。并且若吸附还原剂时的发热量小于吸附水分时的发热量，则存在有无法使排气净化催化剂6的温度上升至活性温度的下限值的担忧。 

例如对于在还原剂中使用包含甲烷的HC的情况，该HC的直径 为0.4至0.5nm左右。另一方面，水分的直径为0.3nm左右。也就是说，如果将吸附剂5的细孔的直径设为0.3nm左右或者以下，则水分能够浸入细孔内而HC无法进入。因此在本实施例中，将细孔直径为0.3nm左右的K/A型沸石作为吸附剂5使用。 

另外，对于设想排气的温度变高的情况，使用具有更高的耐热温度的沸石。例如，Na/Y型沸石的耐热温度在摄氏600度以上。但是，Na/Y型沸石的细孔直径有0.74nm那么大。所以，使细孔附着例如正硅酸乙酯从而使细孔直径变小。由此，能够得到较高的耐热性并且能够阻止HC的进入。 

根据如以上说明那样的本实施例，通过将吸附剂5的细孔直径设为比HC小而且和水分相等或其以上，能够在阻止HC的吸附的同时吸附水分。由此，能够向排气净化催化剂6供给更多的HC，因此能够使该排气净化催化剂6迅速升温。另外，在吸附剂5中，由于能够吸附更多的水分，所以能够产生更多的热量。 

另外，也可以通过向吸附剂5的下游且排气净化催化剂6的上游的排气中供给还原剂来抑制吸附剂5吸附还原剂。也就是说，由于还原剂不再流入吸附剂5中，所以能够向排气净化催化剂6供给更多的还原剂。例如可以配置向在吸附剂5的下游且排气净化催化剂6的上游的排气中供给还原剂的还原剂供给喷嘴。 

实施例14 

图20是表示应用本实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

在本实施例中，配置有连接吸附剂5的上游侧的排气通道4和吸附剂5的下游侧且排气净化催化剂6的上游侧的排气通道4的分流通道41。其他的装置与实施例1相同，所以省略说明。 

并且，在吸附剂5的上游侧的排气通道4上的与分流通道41的上游侧连接的地方设置切换阀42，用于选择吸附剂5或者分流通道41的其中一方来切换流路。也就是说，通过对切换阀42进行切换来使排气流过吸附剂5或者分流通道41的其中一方。 

通过这样做，能够只在需要排气流过吸附剂5的时候使排气流过该吸附剂5。例如，能够只有对于希望通过吸附剂5中的发热反应使排气净化催化剂6的温度上升的情况和希望通过吸附剂5中的吸热反应使排气净化催化剂6的温度下降的情况才使排气向该吸附剂5流通。 

另外，在吸附剂5的上游侧且是切换阀42的下游侧的排气通道4中，设置测量流入该吸附剂5的排气的温度的输入气体温度传感器11。另外，在吸附剂5的下游侧且是连接分流通道41的下游侧的场所的上游的排气通道4中，设置测量从该吸附剂5流出的排气的温度的输出气体温度传感器12。 

并且在本实施例中，由输出气体温度传感器12得到的排气温度高于由输入气体温度传感器11得到的排气温度的期间，使排气流向吸附剂5而不流向分流通道41。所谓由输出气体温度传感器12得到的排气温度高于由输入气体温度传感器11得到的排气温度的期间的意思是在吸附剂5中吸附有水分。 

也就是说，在吸附剂5中发生发热的期间通过使排气流向该吸附剂5来使排气的温度上升。由此，能够使排气净化催化剂6的温度上升。 

另外，若吸附剂5吸附的水分开始脱离，则从吸附剂5排出的排气的温度变得低于向吸附剂5流入的排气的温度，存在使排气净化催化剂6的温度下降的担忧。对于这样的情况，通过使排气流向分流通道41能够抑制排气净化催化剂6的温度下降。也可以在使排气流向分流通道41的同时开始供给还原剂。在这种情况下，由于还原剂不通过吸附剂5，所以还原剂被吸附剂5吸附的情况不会发生。 

图21是表示本实施例涉及的排气净化催化剂6的升温控制的流程的流程图。该例行处理在请求进行排气净化催化剂6的温度上升的时候被执行。 

在步骤S1001中，取得流入吸附剂5的排气的温度Tin以及从吸附剂5流出的排气的温度Tout。即，通过输入气体温度传感器11以及输出气体温度传感器12得到排气温度。 

在步骤S1002中，判定从吸附剂5流出的排气的温度Tout是否高 于流入吸附剂5的排气的温度Tin。也就是说，判定吸附剂5是否能够吸附水分。对于在步骤S1002中得到肯定判定的情况，进入步骤S1003，另一方面，对于得到否定判定的情况，进入步骤S1004。 

在步骤S1003中，控制切换阀42以使排气流向吸附剂5一侧。也就是说，由于通过吸附剂5使排气的温度上升，所以接着会使排气的温度上升。由此，能够进一步升高排气净化催化剂6的温度。 

在步骤S1004中，控制切换阀42以使排气流向分流通道41一侧。也就是说，由于水分从吸附剂5脱离，所以为了抑制排气的温度的下降使排气流向分流通道41一侧。 

在步骤S1005中，判定从吸附剂5流出的排气的温度Tout是否是排气净化催化剂6的活性温度的下限值以上。也就是说，判定是否不需要基于吸附剂5的发热的排气净化催化剂6的升温。对于在步骤S1005中得到肯定判定的情况，结束该例行处理，另一方面，对于得到否定判定的情况，返回步骤S1001。另外，对于在步骤S1005中得到肯定判定的情况，也可以开始供给还原剂。 

由此，能够有效地进行排气净化催化剂6的升温。 

另外，在本实施例中，学习从吸附剂5流出的排气的温度Tout和流入吸附剂5的排气的温度Tin的差值(Tout-Tin)，在该差值在阈值以下的情况下，可以判定吸附剂5劣化。 

另外，在本实施例中，也可以将吸附剂5能够吸附水分的上限温度设为和排气净化催化剂6的活性温度的下限值一样。如果这样做，如实施例2中说明的那样，能够使排气净化催化剂6的温度可靠地上升至活性温度，并且在之后能够使水分从吸附剂5脱离，因此下次的排气净化催化剂6的升温也成为可能。 

实施例15 

在本实施例中，在排气净化催化剂6升温的时候保持吸附剂5吸附的水分，在存在排气净化催化剂6过热的担忧的时候使水分从吸附剂5脱离，由此使排气净化催化剂6的温度下降。其他的装置与实施例14 相同，所以省略说明。 

图22是表示来自内燃机1的排气的温度、流入排气净化催化剂6的排气的温度和排气净化催化剂6的温度的推移的时序图。实线表示排气净化催化剂6的温度，单点划线表示来自内燃机1的排气的温度，虚线表示流入排气净化催化剂6的排气的温度同时也是排气流向分流通道41时的温度，双点划线表示流入排气净化催化剂6的排气的温度同时也是排气流向吸附剂5时的温度。 

另外，“过热”表示的温度表示排气净化催化剂6过热的温度。另外，“阈值”表示的温度是存在排气净化催化剂6过热的担忧的温度，对于排气净化催化剂6的温度高于阈值的情况，使排气净化催化剂6的温度降低。使阈值相对于排气净化催化剂6过热的温度有富余。 

在图22中，在用A表示的时间上排气净化催化剂6的温度成为阈值。此时，通过切换阀排气流向吸附剂5一侧。由此，由于水分从吸附剂5脱离，所以流入排气净化催化剂6的排气的温度与排气流向分流通道41时相比降低。据此，排气进化催化剂6的温度也降低。因此，抑制了排气净化催化剂6发生过热。另外，设定为水分在阈值以上的温度脱离吸附剂5。 

图23表示本实施例涉及的排气净化催化剂6的过热抑制控制的流程的流程图。该例行处理在排气净化催化剂6的温度上升控制结束之后的规定时间以后被反复执行。也就是说，该例行处理被执行时，吸附剂5已经吸附有水分。 

在步骤S1101中，取得排气净化催化剂6的温度Tnsr。该温度可以根据由输出气体温度传感器12得到的排气温度估计，也可以对排气净化催化剂6直接安装传感器来测量。另外，也可以测量排气净化催化剂6的上游侧或者下游侧的排气的温度并根据该温度估计。 

在步骤S1102中，判定排气净化催化剂6的温度Tnsr是否高于阈值。该阈值和图22中说明的相同。对于在步骤S1102中得到肯定判定的情况，进入步骤S1103，另一方面，对于得到否定判定的情况，进入步骤S1104。 

在步骤S1103中，控制切换阀42以使排气流向吸附剂5一侧。也就是说，通过使水分从吸附剂5脱离，排气净化催化剂6的温度下降。 

在步骤S1104中，控制切换阀42以使排气流向分流通道41一侧。也就是说，由于排气净化催化剂6的温度低于存在过热担忧的温度，所以排气流向分流通道41一侧。 

由此，在存在排气净化催化剂6过热的担忧的时候，通过利用吸附剂5中的吸热能够使该排气净化催化剂6的温度下降。由此，能够抑制排气净化催化剂6的过热。 

另外，在本实施例中，把“阈值”设定为存在排气净化催化剂6过热的担忧的温度进行了说明，但是也可以设定为存在排气净化催化剂6的温度超过净化窗的上限值的担忧的温度或者净化窗的上限值来代替。通过这样做，在存在排气净化催化剂6的温度超过净化窗的上限值的担忧的情况下排气流向吸附剂5一侧，能够使该排气净化催化剂6的温度下降。 

实施例16 

图24是表示应用本实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。 

在本实施例中，第一吸附剂51以及第二吸附剂52并列配置，还配置有连接第一吸附剂51以及第二吸附剂52的上游侧的排气通道4和第一吸附剂51以及第二吸附剂52的下游侧且是排气净化催化剂6的上游侧的排气通道4的分流通道41。 

另外，在第一吸附剂51的上游侧的排气通道4上的与分流通道41连接的地方设置有第一切换阀421，该第一切换阀421用于选择第一吸附剂51或者分流通道41的其中一方来流过排气。 

另一方面，在第二吸附剂52的上游侧的排气通道4上的与分流通道41连接的地方设置有第二切换阀422，该第二切换阀422用于选择第二吸附剂52或者分流通道41的其中一方来流过排气。 

对于第一吸附剂51，在温度例如是摄氏500度的时候最大吸附量 成为0。另外，对于第二吸附剂52，在温度例如是摄氏200度的时候最大吸附量成为0。这些温度和最大吸附量的关系和图19相同。 

即，第一吸附剂51能够吸附水分的上限温度高于第二吸附剂52。并且在本实施例中，将第二吸附剂52能够吸附水分的上限温度和排气净化催化剂6的活性温度的下限值设为相等。并且，将第一吸附剂51能够吸附水分的上限温度和存在排气净化催化剂6过热的担忧的温度设为相等。 

并且，在本实施例中，在排气净化催化剂6的温度低于活性温度的下限值的时候，即存在使排气净化催化剂6的温度上升的请求的时候，排气流向第二吸附剂52。另外，在存在排气净化催化剂6的温度过热的担忧的时候，即存在使排气净化催化剂6的温度下降的请求的时候，排气流向第一催化剂51。在这些时候以外，排气流向分流通道41。也就是说，根据排气净化催化剂6的温度控制第一切换阀421以及第二切换阀422。 

图25是表示本实施例涉及的排气净化催化剂6的温度控制的流程的流程图。该例行处理在规定时间之后被反复执行。另外，对于与上述流程是相同处理的步骤，赋予相同的符号而省略说明。 

对于在步骤S1002中得到肯定判定的情况，即在第二吸附剂52中正在发热的时候，进入步骤S1201。在此时，在第一吸附剂51中也在发热。另一方面，对于在步骤S1002中得到否定判定的情况，进入步骤S1004。 

在步骤S1201中，排气流向第一吸附剂51以及第二吸附剂52。通过使排气流向第一吸附剂51以及第二吸附剂52，由于吸附水分，所以能够使排气的温度上升。由此，排气净化催化剂6的温度上升。另外，为了在排气净化催化剂6的温度变高的时候使水分从第一吸附剂51脱离从而使该排气净化催化剂6的温度下降，该第一吸附剂51必须吸附水分。因此，事先使该第一吸附剂51吸附水分。 

对于在步骤S1202中得到肯定判定的情况，即存在排气净化催化剂6过热的担忧的情况，进入步骤S1202。另一方面，对于在步骤S1102 中得到否定判定的情况，进入步骤S1104。 

在步骤S1202中，排气流向第一吸附剂51。在此时，流入第一吸附剂51的排气的温度超过了在该第一吸附剂51中能够吸附水分的上限温度。因此，若使排气流向第一吸附剂51，则水分从该第一吸附剂51脱离。由此，能够使排气净化催化剂6的温度下降。 

根据如以上说明那样的本实施例，通过将2个吸附剂并列配置，能够进行排气净化催化剂6的温度上升和过热抑制。 

另外，也可以将第一吸附剂51能够吸附水分的上限温度和存在排气净化催化剂6的温度超过净化窗的上限温度的担忧的温度或者净化窗的上限温度设为相等。通过这样做，在存在排气净化催化剂6的温度超过净化窗的上限温度的担忧的情况下使排气流向第一吸附剂51一侧，能够使该排气净化催化剂6的温度下降。由此，能够将排气净化催化剂6的温度维持在净化窗的范围以内。 

实施例17 

在本实施例中，在排气净化催化剂6的温度达到活性温度的下限值以后并且排气的温度在规定温度以上的时候使水分从吸附剂5脱离。这里所说的规定温度是指能够使水分从吸附剂5脱离的温度。其他的装置和实施例14相同，所以省略说明。 

也就是说，在排气净化催化剂6的温度达到活性温度的下限值以后使水分从吸附剂5脱离。由此，由于能够设定成吸附剂5没有吸附水分的状态，所以在下次内燃机1起动时能够使吸附剂5吸附水分。 

图26是表示本实施例中的水分从吸附剂5脱离的控制的流程的流程图。该例行处理在每次排气净化催化剂6达到活性温度之后的规定时间被反复执行。 

在步骤S1301中，取得排气的温度。该排气的温度通过输入气体温度传感器11得到。 

在步骤S1302中，判定在步骤S1301中取得的排气的温度是否在规定温度以上。该规定温度是能够使水分从吸附剂5脱离的温度。另外， 即使因水分从吸附剂5脱离而造成排气的温度下降，也可以将排气净化催化剂6的温度作为能够维持净化窗的温度的下限值。该规定值通过实验等事先求出。对于在步骤S1302中得到肯定判定的情况下，进入步骤S1030，另一方面，对于得到否定判定的情况，再次执行步骤S1302。 

在步骤S1303中，排气流向吸附剂5。 

由此，由于能够使水分从吸附剂5脱离，所以即使假设此后内燃机1停止，也能够使吸附剂5在下次内燃机1冷起动时吸附水分。也就是说，能够总是维持排气净化催化剂6的温度能够上升的状态。由此，在需要排气净化催化剂6的温度上升的时候，能够使排气净化催化剂6的温度迅速上升。 

实施例18 

图27是表示应用本实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成的图。图27所示的内燃机1是具有4个气缸的水冷式4循环柴油发动机。该内燃机1搭载于车辆100的前侧。 

另外，内燃机1连接有排气通道104。该排气通道104通过车辆100的地板101的下侧(后面也称为地板下)，并延伸至该车辆100的后侧。在该排气通道104的途中，从上游侧(即内燃机1一侧)开始依次配置有前段催化剂107、地板下吸附剂105和地板下催化剂106。 

前段催化剂107设置在从内燃机1开始到到达车辆100的地板101的下侧前的之间的排气通道104上。该前段催化剂107可以设置在例如排气歧管上。该前段催化剂107具有对应温度排气的净化性能发生变化的性质。例如，可以使用三元催化剂、氧化催化剂、吸留还原型NO_X催化剂等的具有氧化功能的催化剂。另外，也可以将它们组合并串联配置。还有，也可以在这些催化剂的下游设置微粒过滤器，也可以使微粒过滤器担持这些催化剂。 

例如吸留还原型NO_X催化剂(后面简单称为NO_X催化剂)，具有在温度在净化窗的范围以内且所流入的排气的氧气浓度较高的时候吸留排气中的NO_X，在流入的排气的氧浓度较低且还原剂存在的时候还原所吸留的NO_X的功能。另外，通过在温度上升至活性温度的下限值以 后供给CO等的成分，NO_X催化剂的温度在净化窗的范围以内上升。 

地板下吸附剂105设置在车辆100的地板101的下侧。该地板下吸附剂105具有吸附排气中包含的水分的功能，例如可以使用Na/Y型沸石或者K/A型沸石。另外，在本实施例中，地板下吸附剂105相当于本发明中的吸附装置。另外，本实施例中的地板下吸附剂105中虽然吸附水分，但是也可以具有吸附排气中包含的其他成分(包括向排气中供给的成分)的性质。并且，在本实施例中水分相当于本发明中的第一成分。 

另外，地板下催化剂106也设置在车辆100的地板101的下侧。该地板下催化剂106可以具有对应温度排气的净化性能发生变化的性质，并且具有氧化功能，例如可以使用三元催化剂、氧化催化剂、吸留还原型NO_X催化剂。另外，可以在这些催化剂的下游设置微粒过滤器，也可以使微粒过滤器担持这些催化剂。另外，地板下吸附剂105设置在地板下催化剂106的正上游。所谓正上游的意思是在地板下吸附剂105和地板下催化剂106之间不存在其他的催化剂、装置等。 

并且，在本实施例中，在内燃机1起动等的时候，例如执行使地板下催化剂106的温度迅速上升的催化剂升温控制。这里，由于排气中包含水分，所以该水分被地板下吸附剂105吸附。此时，发生发热反应。由于因该发热反应而造成排气的温度上升，所以能够使下游的地板下催化剂106的温度上升。例如，为了使内燃机1排出更多的水分，通过增加该内燃机1的燃料喷射量执行催化剂升温控制。 

若地板下催化剂106的温度上升至活性温度的下限值，则在该地板下催化剂106中能够发生氧化反应。例如若供给CO和H₂，则它们被地板下催化剂106氧化，由于此时发热，所以该地板下催化剂106的温度上升。并且，如果持续供给CO和H₂直到地板下催化剂106的温度进入净化窗以内，则能够更早的进行排气的净化。 

另外，CO等的使在地板下催化剂106中反应的成分通过调节内燃机1的负荷能够从该内燃机1中排出。另外，在后面将向地板下催化剂106供给的成分称为“还原剂”。该还原剂可以从外部直接向排气中供给。并且，对于还原剂，使用在地板下吸附剂105中较难吸附的还原 剂。由此，即使从地板下吸附剂105的上游供给还原剂，该还原剂也能从地板下吸附剂105漏过而到达地板下催化剂106。 

但是，虽然地板下吸附剂105通过吸附水分发热，但是能够吸附的最大量随着温度上升而变少。随着地板下吸附剂105的温度上升，最大吸附量减少，在达到某一温度时变成0。即，若地板下吸附剂105的温度达到某一温度，则变得无法吸附水分，所以该地板下吸附剂105的温度无法通过吸附水分而上升。而且，由于此后水分开始从地板下吸附剂105脱离，所以该地板下吸附剂105的温度下降。也就是说，对于地板下吸附剂105中的因吸附水分而上升的温度有上限。后面将这样的温度称为“上限温度”。 

在内燃机1刚起动后，地板下吸附剂105以及地板下催化剂106的温度立刻变得与外部空气的温度相等。并且，随着排气通过地板下吸附剂105，因排气中包含的水分被地板下吸附剂105吸附，所以地板下吸附剂105的温度上升。由此，由于地板下吸附剂105的下游的排气的温度上升，所以地板下催化剂106的温度也上升。 

并且，若地板下吸附剂105达到上限温度，则由于水分开始从地板下吸附剂105脱离，所以因此时的吸热而造成地板下吸附剂105的温度下降。但是，若水分从地板下吸附剂105的脱离结束，并且流入地板下吸附剂105的排气的温度上升，则由此地板下吸附剂105的温度也再次开始上升。 

这里，在本实施例中，在地板下催化剂106的正上游配置有地板下吸附剂105。该地板下催化剂106与地板下吸附剂105的距离设为能够利用该地板下吸附剂105中产生的热量使地板下催化剂106的温度以足够快的速度上升的距离。它们也可以互相邻接。通过这样做，由于地板下吸附剂105能够向地板下催化剂106供热，所以在内燃机1的冷起动等时并且地板下催化剂106的温度低于活性温度的下限值的时候，能够使该地板下催化剂106的温度迅速上升至活性温度的下限值。由此，能够提前进行排气的净化。 

另外，由于前段催化剂107的温度本来就容易上升，所以利用排气的热量迅速地上升至活性温度的下限值。也就是说，在前段催化剂107 和地板下催化剂106中都能够提前进行排气的净化。 

并且，若地板下吸附剂105吸附水分，则流入地板下催化剂106的水分的量变少。这里，在地板下催化剂106中包含NO_X催化剂的情况下，若排气中存在水分则该NO_X催化剂吸留NO_X的能力降低。对此，通过从地板下吸附剂105中除去水分，能够提高NO_X催化剂的吸留能力。 

另外，在本实施例中，对于前段催化剂107可以采用整体催化剂。该整体催化剂具有多个被与排气的流动方向平行的壁面包围的单元，在该壁面上担持有催化剂。由于在各自的单元内不阻挡排气的流动，所以排气能够顺利的通过。并且，由于多个单元分别与排气的流动方向平行配置，所以虽然形成各自的单元的壁面的厚度部分阻碍排气的流动，但是作为整体排气的阻力较小。由于这样的情况，即使排气通过采用整体催化剂的前段催化剂107，附着在该前段催化剂107上的水分的量也比较少。也就是说，由于更多的水分从前段催化剂107漏过，所以能够向地板下吸附剂105供给更多的水分。因此，由于在地板下吸附剂105中产生了更多的热量，所以能够使地板下催化剂106的温度迅速上升。 

另外，在本实施例中，可以设成为，即使驾驶员想要停止内燃机1例如将按键开关设为OFF，内燃机1也不会立即停止。并且，例如，在地板下吸附剂105上吸附的水分的量达到规定值以下时使内燃机1停止。通过这样做，在下次内燃机1起动时地板下吸附剂105能够吸附水分，因此能够使地板下催化剂106的温度迅速上升。 

在本实施例中，可以将前段催化剂107的氧化能力设为比地板下催化剂106的氧化能力高。在地板下催化剂106采用NO_X催化剂的情况下，NO₂比NO更容易被该NO_X催化剂吸留。并且，如果前段催化剂107的氧化能力比地板下催化剂106高，则由于排气中包含的NO在前段催化剂107中被更多的氧化成NO₂，所以能够提高排气中的NO₂的浓度。由此，在NO_X催化剂中能够吸留更多的NO_X。也就是说，通过提高前段催化剂107的氧化能力能够提高排气中的NO₂浓度，因此能够提高NO_X催化剂中的NO_X的净化能力。 

在本实施例中，可以将前段催化剂107以及地板下催化剂106都 设为NO_X催化剂。在这种情况下，可以决定前段催化剂107、地板下吸附剂105以及地板下催化剂106的容量，以使在内燃机1起动以后地板下催化剂106比前段催化剂107更迅速地达到活性温度的下限值。 

通过这样做，地板下催化剂106能够比前段催化剂107更迅速地吸留NO_X。由此，例如在为了还原前段催化剂107中吸留的NO_X而供给还原剂的时候，在前段催化剂107中没有被全部还原而流出的NO_X能够在地板下催化剂106中被吸留。由此，能够抑制向大气中排放NO_X的情况。 

另外，在本实施例中，可以串联或者并列配置多个地板下催化剂106。并且，可以在紧随着各自的地板下催化剂106的上游分别配置吸附剂。 

实施例19 

图28是表示应用本实施例涉及的内燃机的排气净化装置的内燃机及其排气系统的概略构成。本实施例与实施例18的区别在于，在前段催化剂107的上游配置前段吸附剂108。下面，以与实施例18不同点为中心进行说明。 

前段吸附剂108配置在前段催化剂107的正上游。所谓正上游的意思是在前段吸附剂108与前段催化剂107之间不存在其他的催化剂和装置等。该前段催化剂107与前段吸附剂108的距离设为能够利用该前段吸附剂108中产生的热量使前段催化剂107的温度以足够快的速度上升的距离。前段吸附剂108和前段催化剂107也可以互相邻接。由此，由于前段吸附剂108能够向前段催化剂107供热，所以在内燃机1的冷起动等时并且前段催化剂107的温度低于活性温度的下限值的时候，能够使该前段催化剂107的温度迅速上升至活性温度的下限值。由此，能够提前进行排气的净化。 

该前段吸附剂108具有吸附排气中包含的水分的功能，例如可以使用Na/Y型沸石或者K/A型沸石。 

这样，通过将吸附剂配置在前段催化剂107和地板下催化剂106的各自的正上游，能够使各自的催化剂的温度迅速上升。 

另外，在本实施例中，对于前段催化剂107也可以采用整体催化剂。通过这样做，能够抑制从前段吸附剂108脱离的水分附着在前段催化剂107上，因此在该前段催化剂107采用NO_X催化剂的情况下能够抑制该NO_X催化剂的NO_X吸留能力在水中进一步下降。并且，由于能够把从前段吸附剂108脱离的水分向地板下吸附剂105迅速供给，所以能够使地板下催化剂106的温度迅速上升。 

并且在本实施例中，可以决定各自的容量以使地板下吸附剂105比前段吸附剂108能够吸附更多的水分。 

这里，地板下催化剂106与前段催化剂107相比温度较难上升。为了对此进行补偿，在地板下吸附剂105中使产生更多的热量。也就是说，通过决定各自的容量以使地板下吸附剂105能够比前段吸附剂108吸附更多的水分，能够使地板下催化剂106的温度迅速上升。由此，也能够使前段催化剂107和地板下催化剂106的温度同时上升至活性温度的下限值。 

在本实施例中，可以设计前段催化剂107以及地板下吸附剂105，以使前段催化剂107的活性温度的下限值和地板下吸附剂105能够吸附水分的上限温度大致相等。通过这样做，在前段催化剂107的温度达到活性温度的下限值的同时水分开始从地板下吸附剂105脱离，因此不需要另外进行使水分从该地板下吸附剂105脱离的控制。 

这里，地板下吸附剂105能够吸附水分的量存在限制。也就是说，即使打算使地板下催化剂106的温度上升，在地板下吸附剂105吸附有较多水分的状态下，由于不产生热量所以使地板下催化剂106的温度上升也是困难的。对此，在不需要供给来自地板下吸附剂105的热量的时候，如果事先使水分从该地板下吸附剂105脱离，则在下次需要地板下催化剂106的温度上升的时候能够吸附水分。 

并且，如果在前段催化剂107中能够吸留NO_X，则即使地板下催化剂106的NO_X吸留能力下降也没有问题。也就是说，在前段催化剂107的温度上升到了活性温度的下限值的情况下，即使使水分从地板下吸附剂105脱离地板下催化剂106的NO_X吸留能力下降，在前段催化剂107中也能够吸留NO_X。 

另外，在本实施例中，可以串联或者并列设置多个地板下催化剂106。并且，可以在紧随着各自的地板下催化剂106的上游分别配置吸附剂。 

Claims (31)

1.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括：

排气净化催化剂，其设置在内燃机的排气通道中，用于净化排气；

吸附装置，其设置在上述排气净化催化剂的上游，吸附所流入的作为第一成分的水而发热，由此使温度上升至上限温度，并且在达到该上限温度以后温度下降；和

发热成分供给单元，在上述吸附装置的温度达到上述上限温度以后并且上述排气净化催化剂的温度在活性温度的下限值以上的时候，向该排气净化催化剂供给在上述排气净化催化剂中产生反应热的第二成分。

2.一种内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括：

排气净化催化剂，其设置在内燃机的排气通道中，用于净化排气；

吸附装置，其设置在上述排气净化催化剂的上游，吸附所流入的作为第一成分的水，直到达到上限温度为止，并且在达到该上限温度以后使其脱离；和

发热成分供给单元，上述吸附装置吸附的上述水开始脱离之后，并且上述排气净化催化剂的温度在活性温度的下限值以上的时候，向该排气净化催化剂供给在上述排气净化催化剂中产生反应热的第二成分。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

上述第二成分是没有被上述吸附装置吸附而漏掉的成分，上述发热成分供给单元从上述吸附装置的上游供给上述第二成分。

4.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

将上述上限温度设定在上述排气净化催化剂的活性温度的下限值附近。

5.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在不使上述排气净化催化剂的温度上升的时候，使上述吸附装置中的水的吸附量在规定值以下。

6.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在上述内燃机马上停止之前，减少上述吸附装置中的水的吸附量。

7.根据权利要求6所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

当上述吸附装置中的水的吸附量比规定值多的时候，减少吸附量。

8.根据权利要求5所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

包括使上述吸附装置的温度上升的温度上升单元，通过使该吸附装置的温度上升，使水从吸附装置脱离而减少上述吸附量。

9.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括：

净化程度判定单元，判定通过供给上述第二成分是否使得上述排气净化催化剂中的排气的净化程度变高；和

禁止单元，在由上述净化程度判定单元判定为上述排气净化催化剂中的排气的净化程度没有变高的时候，禁止上述发热成分供给单元供给上述第二成分。

10.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

上述吸附装置设置有用于吸附水的多个细孔，将细孔直径设定为水分能够浸入而第二成分无法进入的大小。

11.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在上述排气净化催化剂的至少包含上游侧端部的上游侧的部位，将活性温度的下限值设定得比其下游侧的部位低。

12.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在通过上述吸附装置吸附水而使上述排气净化催化剂的温度上升的时候，与不使温度上升的时候相比，增加流入上述吸附装置的水的量。

13.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

将上述吸附装置的温度达到上述上限温度的时候通过计算求出的吸附量和实际的吸附量进行比较，在用于使上述排气净化催化剂的温度上升的控制中进行修正。

14.根据权利要求13所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

对在计算上述吸附量的过程中使用的参数进行修正。

15.根据权利要求13所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

对流入上述吸附装置的水的量进行修正。

16.根据权利要求13所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

对上述第二成分的供给时期进行修正。

17.根据权利要求13所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

对上述内燃机的负荷进行修正。

18.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

包括温度测量单元，该温度测量单元测量流入上述吸附装置的排气的温度和从该吸附装置流出的排气的温度的差；

还包括劣化判定单元，该劣化判定单元根据由该温度测量单元测出的温度差，估计该吸附装置中的发热量，通过比较该发热量和该发热量的阈值，判定该吸附装置的劣化程度。

19.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

还包括劣化判定单元，该劣化判定单元通过比较上述上限温度和该上限温度的阈值，判定上述吸附装置的劣化程度。

20.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

当上述吸附装置的温度在上述上限温度附近时，上述发热成分供给单元开始供给第二成分，

还包括劣化判定单元，该劣化判定单元根据由上述发热成分供给单元开始供给第二成分的时期，判定上述吸附装置的劣化程度。

21.根据权利要求13所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

还包括劣化判定单元，该劣化判定单元根据上述修正的修正量，判定上述吸附装置的劣化程度。

22.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

将上述上限温度设定在上述排气净化催化剂中能够净化排气的温度的上限值附近。

23.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在排气通道中串联设置多个上述吸附装置，越靠近上游侧的吸附装置，能够保持所吸附的水的上限温度越高。

24.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，包括：

分流通道，将在上述吸附装置上游侧的排气通道和在上述吸附装置下游侧且在上述排气净化催化剂上游侧的排气通道连接起来；和

切换阀，使排气在上述吸附装置和上述分流通道中的任一方流通。

25.根据权利要求1或2所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

上述排气净化催化剂是在上述内燃机的排气通道的从搭载该内燃机的车辆的地板下通过的部分上所设置的1个以上的地板下催化剂；

上述吸附装置设置在上述地板下催化剂的至少一个的正上游；

包括前段催化剂，该前段催化剂设在上述内燃机的排气通道的从上述车辆的地板下通过的部分的上游部分上。

26.根据权利要求25所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

上述前段催化剂是整体催化剂。

27.根据权利要求25所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

上述地板下催化剂是吸留还原型NO_x催化剂，上述前段催化剂是具有氧化功能的催化剂，上述前段催化剂与上述地板下催化剂相比氧化能力更高。

28.根据权利要求25所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

上述前段催化剂以及上述地板下催化剂是吸留还原型NO_x催化剂。

29.根据权利要求25所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在上述前段催化剂的正上游设置有与上述吸附装置具有相同功能的吸附装置。

30.根据权利要求29所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

在上述地板下催化剂的正上游设置的吸附装置，与在上述前段催化剂的正上游设置的吸附装置相比，能够吸附水的量更多。

31.根据权利要求29所述的内燃机的排气净化装置，其特征在于，

将上述地板下催化剂的正上游设置的吸附装置的上限温度设定在上述前段催化剂的活性温度的下限值附近。

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