CN105473829A

CN105473829A - 内燃机的排气净化系统

Info

Publication number: CN105473829A
Application number: CN201480045846.5A
Authority: CN
Inventors: 羽场优树; 吉田耕平; 野崎雄介
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: EP3036412A1; US9617936B2; EP3036412B1; WO2015025624A1; JP2016532039A; JP6183537B2; US20160195032A1

Abstract

在内燃机中，碳氢化合物供给阀(15)和排气净化催化剂(13)被布置在发动机排气通道中。使用第一NO_X移除方法和第二NO_X移除方法，第一NO_X移除方法在预定范围的周期内从碳氢化合物供给阀(15)注入碳氢化合物，使得由此所生成的还原中间体对废气中所包含的NO_X进行还原，第二NO_X移除方法使得流入排气净化催化剂(13)中的废气的空燃比在比该预定范围更长的周期内为第一目标浓空燃比。当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，使得流入排气净化催化剂(13)中的废气的空燃比为小于该第一目标浓空燃比的第二目标空燃比。

Description

内燃机的排气净化系统

技术领域

本发明涉及内燃机的排气净化系统。

背景技术

技术领域中已知一种内燃机，该内燃机包括排气净化催化剂和碳氢化合物供给阀，并且使用第一NO_X移除方法和第二NO_X移除方法，其中，排气净化催化剂被布置在发动机排气通道中，碳氢化合物供给阀被布置在发动机排气通道中、排气净化催化剂的上游处，在排气净化催化剂的废气流动表面上携带有贵金属催化剂，在贵金属催化剂周围形成有碱性层，第一NO_X移除方法通过还原中间体来还原废气中所包含的NO_X，还原中间体被保持在所述碱性层上且通过在预定范围的周期内从碳氢化合物供给阀注入碳氢化合物而产生，，在第二NO_X移除方法中，使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比在比上述预定范围更长的周期内为浓，以使得当废气的空燃比为稀时存储在排气净化催化剂中的NO_X从排气净化催化剂中释放并被还原(例如，参见PTL1)。

引用列表

专利文献

PTL1.日本专利No.4868096

发明内容

技术问题

在该内燃机中，当在使用第二NO_X移除方法的情况下从排气净化催化剂中释放所存储的NO_X时，通过在燃烧室中生成浓空燃比燃烧气体来使得流入排气净化催化剂中的废气的空燃比为浓。另一方面，在该内燃机中，在NO_X被存储在排气净化催化剂中的状态下，如果NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法，则存在下述问题：当使用第一NO_X移除方法时，NO_X净化率下降。另外，在NO_X被存储在排气净化催化剂中的状态下，如果NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法，则存在下述问题：如果在开始第一NO_X移除方法之后排气净化催化剂的温度升高，则NO_X在没有被还原的情况下从排气净化催化剂中被释放。因此，在该内燃机中，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，使得存储在排气净化催化剂中的NO_X从排气净化催化剂中被释放，并且此时，使得流入排气净化催化剂中的废气的空燃比为浓。

然而，在该内燃机中，使得此时废气的空燃比的浓度在一定程度上小于当使用第二NO_X移除方法时用于释放NO_X的废气的空燃比的浓度。因此，此时，为了使得NO_X完全地被释放，与当使用第二NO_X移除方法的情况下释放NO_X时的方式，都需要足够的时间。然而，当使用第二NO_X移除方法时，使得燃烧室能够生成浓空燃比的燃烧气体的发动机运行状态是受限制的。因此，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，有时候不能获得足够的时间来使存储在排气净化催化剂中的NO_X被释放。因此，在该内燃机中，存在下述问题：当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，有时候不再能够从排气净化催化剂中充分地释放所存储的NO_X。

问题的解决方案

为了解决该问题，根据本发明，提供有一种内燃机的排气净化系统，该内燃机包括：被布置在发动机排气通道中的排气净化催化剂以及被布置在所述发动机排气通道中、所述排气净化催化剂的上游的碳氢化合物供给阀，在所述排气净化催化剂的废气流动表面上携带有贵金属催化剂，在所述贵金属催化剂周围形成碱性层，并且使用第一NO_X移除方法和第二NO_X移除方法，所述第一NO_X移除方法通过还原中间体来还原所述废气中所包含的NO_X，所述还原中间体被保持在所述碱性层上且通过在预定范围的周期内从所述碳氢化合物供给阀注入碳氢化合物而产生，在所述第二NO_X移除方法中，使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比在比所述预定范围更长的周期内为浓，以使得当所述废气的空燃比为稀时存储在所述排气净化催化剂中的NO_X从所述排气净化催化剂中释放并被还原，其中，当在使用所述第二NO_X移除方法的情况下从所述排气净化催化剂中释放所存储的NO_X时，通过在燃烧室中生成浓空燃比燃烧气体来使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比为第一目标浓空燃比，并且当NO_X移除方法从所述第二NO_X移除方法切换至所述第一NO_X移除方法时，通过在所述燃烧室中生成浓空燃比燃烧气体来使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比为小于所述第一目标浓空燃比的第二目标浓空燃比。

有益技术效果

当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，由于使得流入排气净化催化剂中的废气的空燃比为小于第一目标浓空燃比的第二目标浓空燃比，即注入燃烧室的燃料的注入量增大，所以即使当仅能够在短时间内在燃烧室中生成浓空燃比的燃烧气体时，也能够从排气净化催化剂中完全地释放所存储的NO_X。

附图说明

图1是压缩点火式内燃机的总体视图；

图2是示意性示出催化剂载体的表面部分的视图；

图3是用于阐述排气净化催化剂中的氧化反应的视图；

图4是示出流入排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化的视图；

图5是示出NO_X净化率R1的视图；

图6A和图6B是用于阐述排气净化催化剂中的氧化还原反应的视图；

图7A和图7B是用于阐述排气净化催化剂中的氧化还原反应的视图；

图8是示出流入排气净化催化剂中的废气的空燃比的变化的视图；

图9是示出NO_X净化率R2的视图；

图10是示出碳氢化合物浓度的振动周期△T与NO_X净化率R1之间的关系的视图；

图11A和图11B是示出碳氢化合物等的注入量的图的视图；

图12是示出NO_X释放控制的视图；

图13是示出所排放的NO_X量NOXA的图的视图；

图14是示出燃料喷射定时的视图；

图15是示出用于生成浓的燃烧气体的喷射量WR的图的视图；

图16是示出浓空燃比的燃烧气体可以在燃烧室中生成的发动机运行状态的视图；

图17是示出当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时流入排气净化催化剂等中的废气的空燃比的变化的视图；

图18是示出当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时流入排气净化催化剂等中的废气的空燃比的变化的视图；

图19是示出当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时流入排气净化催化剂等中的废气的空燃比的变化的视图；

图20是阐述第二目标浓空燃比的变化的视图；

图21是用于进行NO_X净化控制的流程图；

图22是用于进行NO_X释放控制的流程图；

图23是用于进行NO_X释放控制的另一种实施方式的流程图；以及

图24是用于进行NO_X释放控制的再一种实施方式的流程图。

具体实施方式

图1是压缩点火式内燃机的总体视图。

参照图1，1指示发动机本体，2指示每个气缸的燃烧室，3指示用于向每个燃烧室2喷射燃料的电控燃料喷射器，4指示进气歧管，以及5指示排气歧管。进气歧管4通过进气管6与排气涡轮增压器7的压缩机7a的出口连通，而压缩机7a的进口通过进气量检测器8与空气过滤器9连接。在进气管6内部，布置有由致动器驱动的节流阀10。在进气管6周围，布置有用于对流经进气管6的内部的进气进行冷却的冷却装置11。在图1所示的实施方式中，发动机冷却水被引导至冷却装置11的内部，其中，冷却水用于冷却进气。

另一方面，排气歧管5与排气涡轮增压器7的排气涡轮机7b的进口连通，并且排气涡轮机7b的出口通过排气管12与排气净化催化剂13的进口连通。在本发明的实施方式中，该排气净化催化剂13包括NO_X存储催化剂13。排气净化催化剂13的出口与粒子过滤器14连通，并且在排气净化催化剂13的上游处的排气管12内部布置有碳氢化合物供给阀15，用于供给用作压缩点火式内燃机的燃料的、包括柴油或其他燃料的碳氢化合物。在图1所示的实施方式中，将柴油用作从碳氢化合物供给阀15供给的碳氢化合物。注意，本发明还可以应用于其中燃料在稀空燃比的情况下燃烧的火花点火式内燃机。在这种情况下，从碳氢化合物供给阀15供给用作火花点火式内燃机的燃料的、包括汽油或其他燃料的碳氢化合物。

另一方面，排气歧管5和进气歧管4通过废气再循环(在下文中称为“EGR”)通道16彼此连接。在EGR通道16内，布置有电控EGR控制阀17。另外，在EGR通道16周围，布置有用于冷却流经EGR通道16内部的EGR气体的冷却装置18。在图1所示的实施方式中，发动机冷却水被引导至冷却装置18的内部，其中，发动机冷却水用于冷却EGR气体。另一方面，每个燃料喷射器3通过燃料供给管19与共轨(commonrail)20连通。该共轨20通过电控可变放电燃料泵21与油箱22连通。存储在油箱22内部的燃料通过燃料泵21供给至共轨20的内部。被供给至共轨21的内部的燃料通过每个燃料供给管19被供给至燃料喷射器3。

电子控制单元30包括数字计算机，数字计算机设置有通过双向总线31彼此连接的ROM(只读存储器)32、RAM(随机存取存储器)33、CPU(微处理器)34、输入端口35和输出端口36。在排气净化催化剂13的下游处，布置有用于检测从排气净化催化剂13流出的废气的温度的温度传感器23以及用于检测在粒子过滤器14被附接至粒子过滤器14之前和之后的压力差的压力差传感器24。这些温度传感器23、压力差传感器24和进气量检测器8的输出信号分别通过对应的AD转换器37输入至输入端口35。另外，加速器踏板40具有与其连接的负载传感器41，该负载传感器41生成正比于加速器踏板40的下压量L的输出电压。负载传感器41的输出电压通过对应的AD转换器37输入至输入端口35。另外，在输入端口35处连接有曲柄角传感器42，该曲柄角传感器42在每次曲轴旋转了例如15度时生成输出脉冲。另一方面，输出端口36通过对应的驱动电路38连接至每个燃料喷射器3、用于驱动节流阀10的致动器、碳氢化合物供给阀15、EGR控制阀17和燃料泵21。

图2示意性示出了图1所示的排气净化催化剂13的底物(substrate)上携带的催化剂载体的表面部分。在该排气净化催化剂13处，如图2所示，例如，提供有由铝形成的催化剂载体50，在催化剂载体50上携带有包括铂Pt的贵金属催化剂51。另外，在该催化剂载体50上形成有碱性层53，碱性层53包括选自下述中的至少一种元素：钾K、钠Na、铯Cs或其他这样的碱性金属、钡Ba、钙Ca、或其他这样的碱土金属、镧系元素(lanthanide)或其他这样的稀土元素以及银Ag、铜Cu、铁Fe、铱Tr或能够对NO_X贡献电子的其他金属。在这种情况下，除了铂Pt之外，排气净化催化剂13的催化剂载体50上还可以携带铑Rh或钯Ba。注意，废气沿催化剂载体50的顶部流动，所以可以认为在排气净化催化剂13的废气流动表面上携带有贵金属催化剂51。另外，碱性层的表面53表现出碱性，所以碱性层53的表面被称为“碱性废气流动表面部分54”。

如果碳氢化合物从碳氢化合物供给阀15被注入至废气中，则碳氢化合物被排气净化催化剂13改质(reform)。在本发明中，此时，所改质的碳氢化合物用于移除排气净化催化剂13处的NO_X。图3示意性示出了此时在排气净化催化剂13处进行的改质作用。如图3所示，从碳氢化合物供给阀15注入的碳氢化合物HC由于贵金属催化剂51而变成具有小的碳数目的碳氢化合物基团HC。

图4示出了从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物的供给定时以及流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in的变化。注意，空燃比(A/F)in的变化取决于流入排气净化催化剂13中的废气中的碳氢化合物的浓度的变化，所以可以认为的是，图4所示的空燃比(A/F)in的变化表示碳氢化合物的浓度的变化。然而，如果碳氢化合物的浓度变得越高，则空燃比(A/F)in变得越小，所以，在图4中，空燃比(A/F)in越朝向浓侧，碳氢化合物浓度越高。

图5示出了当使得流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度周期地变化以便如图4所示使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in周期地变浓时、相对于排气净化催化剂13的催化剂温度TC的排气净化催化剂13的NO_X净化率R1。鉴于此，由于长时间进行的关于NO_X净化的研究，可知如果使得流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度在预定的幅度范围内并且在预定的周期范围内振动，则如图5所示，即使在350℃或更高的高温区域内也能获得极高的NO_X净化率R1。

另外，可知，此时，在碱性层53的表面上即在排气净化催化剂13的碱性废气流动表面部分54上继续保持或吸收包括氮和碳氢化合物的大量的还原中间体，并且还原中间体在获得高的NO_X净化率R1中起了关键作用。接着，将参照图6A和图6B对此进行阐述。注意，这些图6A和图6B示意性示出了排气净化催化剂13的催化剂载体50的表面部分。这些图6A和图6B示出了假定在使得流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度在预定幅度范围内并且在预定周期范围内振动时要发生的反应。

图6A示出了流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度何时为低，而图6B示出了何时从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物以及何时使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in为浓，即流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度变得更高。

现在，如将会从图4理解，除了瞬时之外，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比保持为稀，所以流入排气净化催化剂13中的废气一般会变成氧气过量的状态。此时，废气中所包含的NO的一部分沉积在排气净化催化剂13上，而废气中所包含的NO的一部分如图6A所示在铂51上被氧化并且变成NO₂。接着，该NO₂进一步被氧化并且变成NO₃。另外，NO₂的一部分变成NO₂ ^-。因此，在铂Pt51上，生成NO₂ ^-和NO₃。沉积在排气净化催化剂13上的NO以及形成在铂Pt51上的NO₂ ^-和NO₃具有很强的活性。因此，在下文中，将这些NO、NO₂ ^-和NO₃称为“活性NO_X ^*”。

另一方面，如果从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物并且使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in为浓，则碳氢化合物依次沉积在整个排气净化催化剂13上。所沉积的碳氢化合物中的大多数依次与氧气发生反应并且燃烧。所沉积的碳氢化合物中的一部分依次被改质并且如图3所示在排气净化催化剂13内部变得被基团化。因此，如图6B所示，围绕活性NO_X ^*的氢浓度变得更高。鉴于此，如果在生成活性NO_X ^*之后围绕活性NO_X ^*的高氧气浓度的状态继续恒定的时间或更多的时间，则活性NO_X ^*在碱性层53内部以硝酸根离子NO₃ ^-的形式被氧化并被吸收。然而，如果在经过该恒定时间过去之前围绕活性NO_X ^*的碳氢化合物浓度变得更高，如图6B所示，则活性NO_X ^*在铂51上与碳氢化合物基团HC反应，从而形成还原中间体。还原中间体在碱性层53的表面上被粘附或吸收。

注意，此时，认为所产生的第一还原中间体是硝基化合物R-NO₂。如果生成该硝基化合物R-NO₂，则结果变成腈化合物R-CN，但是该腈化合物R-CN在该状态下仅可以瞬时存在，所以该腈化合物R-CN立刻变成异氰酸盐化合物R-NCO。该异氰酸盐化合物R-NCO当被水解时变成胺化合物R-NH₂。然而，在这种情况下，认为是水解了异氰酸盐化合物R-NCO的一部分。因此，如图6B所示，碱性层53的表面上保持或吸收的还原中间体的主要部分被认为是变成了异氰酸盐化合物R-NCO和胺化合物R-NH₂。

另一方面，如图6B所示，如果所产生的还原中间体被碳氢化合物HC围绕，则还原中间体被碳氢化合物HC阻挡并且将不再进行反应。在这种情况下，如果流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度降低、然后围绕还原中间体沉积的碳氢化合物被氧化和消耗，从而围绕还原中间体的氧气的浓度变得更高，则还原中间体与废气中的NO_X反应、与活性NO_X ^*反应、与周围的氧气反应或者自身进行裂解。鉴于此，还原中间体R-NCO和R-NH₂如图6A所示被转换成N₂、CO₂和H₂O，因此NO_X被移除。

在这种方式下，在排气净化催化剂13中，当使得流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度更高时，生成还原中间体，并且在流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度降低之后，当氧气浓度升高时，还原中间体与废气中的NO_X或活性NO_X ^*或氧气反应或者自身进行裂解，从而移除NO_X。也就是说，为了使排气净化催化剂13移除NO_X，必须周期性地改变流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度。

当然，在这种情况下，需要将碳氢化合物浓度升高至足够高的浓度以用于生成还原中间体，并且需要将碳氢化合物浓度降低至足够低的浓度以使得所产生的还原中间体与废气中的NO_X或活性NO_X ^*或氧气反应或者自身进行裂解。也就是说，需要使得流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度在预定的幅度范围内振动。注意，在这种情况下，需要将这样的还原中间体保持在碱性层53即碱性废气流动表面部分54上，直到所生成的还原中间体R-NCO和R-NH₂与废气中的NO_X或活性NO_X ^*或氧气反应或者自身进行裂解为止。为此，提供有碱性废气流动表面部分54。

另一方面，如果延长碳氢化合物的供给周期，则在从供给碳氢化合物之后直到下一次供给碳氢化合物为止的周期中，直到氧气浓度变得更高为止的时间变得更长。因此，在不生成还原中间体的情况下，活性NO_X ^*在碱性层53中以硝酸盐的形式被吸收。为了避免这种情况，需要使得流入排气净化催化剂13中的碳氢化合物的浓度在预定周期范围内振动。

因此，在根据本发明的实施方式中，为了使废气中所包含的NO_X与所改质的碳氢化合物反应并且生成包括氮气和碳氢化合物的还原中间体R-NCO和R-NH₂，在排气净化催化剂13的废气流动表面上携带有贵金属催化剂51。为了在排气净化催化剂13内部保持所产生的还原中间体R-NCO和R-NH₂，在贵金属催化剂51周围形成碱性层53。在碱性层53上保持的还原中间体R-NCO和R-NH₂被转化成N₂、CO₂和H₂O。使得碳氢化合物浓度的振动周期为连续生成还原中间体R-NCO和R-NH₂所需要的振动周期。另外，在图4所示的示例中，使得注入间隔为3秒。

如果使得碳氢化合物浓度的振动周期即从碳氢化合物供给阀15注入碳氢化合物的注入周期长于以上预定周期范围，则还原中间体R-NCO和R-NH₂从碱性层53的表面消失。此时，如图7A所示，在铂Pt53上生成的活性NO_X ^*以硝酸盐离子NO₃ ^-的形式在碱性层53中扩散并且变成硝酸盐。也就是说，此时，废气中的NO_X在碱性层53内部以硝酸盐的形式被吸收。

另一方面，图7B示出了当NO_X在碱性层53内部以硝酸盐的形式被吸收时使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为浓的情况。在这种情况下，废气中的氧气浓度下降，所以沿相反的方向(NO₃ ^-→NO₂)进行反应，并且因此碱性层53中吸收的硝酸盐依次变成硝酸盐离子NO₃ ^-，并且如图7B所示以NO₂的形式从碱性层53中被释放。接着，所释放的NO₂被废气中所包含的碳氢化合物HC和CO还原。

图8示出了在碱性层53的NO_X吸收能力变饱和之前使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in暂时稍微为浓的情况。注意，在图8所示的示例中，该浓控制的时间间隔为1分钟或更多。在这种情况下，当使得废气中的空燃比(A/F)in暂时为浓时，当废气的空燃比(A/F)in为稀时在碱性层53中吸收的NO_X从碱性层53中被立刻全部释放并且被还原。因此，在这种情况下，碱性层53起了暂时吸收NO_X的吸收剂的作用。

注意，此时，有时候碱性层53暂时吸收NO_X。因此，此时，如果将术语“存储”用作包括“吸收”和“吸附”二者的术语，则碱性层53执行用于暂时存储NO_X的NO_X存储剂的作用。也就是说，在这种情况下，如果将被提供至发动机进气通道、燃烧室2和排气通道中的排气净化催化剂13的上游处的空气和燃料(碳氢化合物)之比称为“废气的空燃比”，则排气净化催化剂13用作当废气的空燃比为稀时存储NO_X并且当废气中的氧气浓度下降时释放所存储的NO_X的存储催化剂。

图9的实线示出了当以此方式使得排气净化催化剂13用作NO_X存储催化剂时的NO_X净化率R2。注意，图9的横坐标示出了排气净化催化剂13的催化剂温度TC。当使得排气净化催化剂13用作NO_X存储催化剂时，如图9所示，当催化剂温度TC为250℃至300℃时，获得极高的NO_X净化率，但是当催化剂温度TC变成350℃或更高的高温时，NO_X净化率R2下降。

在这种方式下，当催化剂温度TC变成350℃或更高时，NO_X净化率R2下降，这是因为如果催化剂温度TC变成350℃或更高，则NO_X较不容易被存储并且硝酸盐由于热而分解并且以NO₂的形式从排气净化催化剂13中释放。也就是说，只要以硝酸盐的形式存储NO_X，当催化剂温度TC高时，就难以获得高的NO_X净化率R2。然而，在从图4至图6A和图6B所示的新的NO_X净化方法中，以硝酸盐的形式存储的NO_X的量小，并且因此，如图5所示，即使当催化剂温度TC高时，也能获得高的NO_X净化率R1。

在根据本发明的实施方式中，为了能够通过使用这种新的NO_X净化方法来净化NO_X，在发动机排气通道中布置有用于供给碳氢化合物的碳氢化合物供给阀15，在发动机排气通道中的碳氢化合物供给阀15的下游处布置有排气净化催化剂13，在排气净化催化剂13的废气流动表面上携带有贵金属催化剂51，在贵金属催化剂51周围形成有碱性层53，排气净化催化剂13具有下述属性：如果在预定周期范围内从碳氢化合物供给阀15注入碳氢化合物，则经由碱性层53上保持的还原中间体来还原废气中所包含的NO_X；以及如果使得从碳氢化合物供给阀15注入碳氢化合物的注入周期长于该预定范围则增大废气中所包含的NO_X的存储量，并且在发动机运行时，在预定周期范围内从碳氢化合物供给阀15注入碳氢化合物，从而还原排气净化催化剂13中的废气中所包含的NO_X。

也就是说，可以将图4至图6A和图6B所示的NO_X净化方法称为被设计成在使用携带贵金属催化剂并且形成可以吸收NO_X的碱性层的排气净化催化剂的情况下移除NO_X而不会不形成如此多的硝酸盐的新的NO_X净化方法。实际上，当使用该新的NO_X净化方法时，与使排气净化催化剂13用作NO_X存储催化剂的情况相比，从碱性层53检测到的硝酸盐的量更小。注意，在下文中，将该新的NO_X净化方法称为“第一NO_X移除方法”。

现在，如上所述，如果从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物的注入周期△T变得更长，则在注入碳氢化合物之后到下一次注入碳氢化合物时为止的周期中，其中围绕活性NO_X ^*的氧气浓度变得更高的周期变得更长。在这种情况下，在图1所示的实施方式中，如果碳氢化合物的注入周期△T变得长于约5秒，则活性NO_X ^*在碱性层53内部开始以硝酸盐的形式被吸收。因此，如图10所示，如果碳氢化合物的振动周期△T变得长于约5秒，则NO_X净化率R1下降。因此，使得碳氢化合物的注入周期△T为5秒或更短。

另一方面，在本发明的实施方式中，如果碳氢化合物的注入周期△T变成约0.3秒或更少，则所注入的碳氢化合物开始在排气净化催化剂13的废气流动表面上累积，因此，如图10所示，如果碳氢化合物的注入周期△T变成约0.3秒或更少，则NO_X净化率R1下降。因此，在根据本发明的实施方式中，使得碳氢化合物的注入周期为0.3秒至5秒。

在根据本发明的实施方式中，预先获得从碳氢化合物供给阀15供给碳氢化合物的注入量和注入定时，其对于确保通过第一NO_X移除方法进行好的NO_X净化动作来说最佳的。在这种情况下，在根据本发明的实施方式中，将当进行由第一NO_X移除方法进行的NO_X净化动作时的最佳碳氢化合物注入量WT以例如图11A所示的图的形式作为燃料喷射器3的喷射量Q和发动机的速度N的函数预先存储在ROM32中。另外，此时，还将碳氢化合物的最佳注入周期△T以例如图11B中所示的图的形式作为从燃料喷射器3的喷射量Q和发动机的速度N的函数预先存储在ROM32中。

接着，参照图12至图15，将具体阐述当使得排气净化催化剂13用作NO_X存储催化剂时的NO_X净化方法。在下文中，将在以这种方式使得排气净化催化剂13用作NO_X存储催化剂的情况下的NO_X净化方法称为“第二NO_X移除方法”。

在该第二NO_X移除方法中，如图12所示，当存储在碱性层53中的NO_X的所存储的NO_X量ΣNO_X超过预定允许量MAX时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in暂时为浓。如果使得废气的空燃比(A/F)in为浓，则当废气的空燃比(A/F)in为稀时存储在碱性层53中的NO_X从碱性层53中立刻全部被释放并被还原。由于此，NO_X被移除。

例如根据从发动机中排出的NO_X的量来计算所存储的NO_X量ΣNO_X。在根据本发明的实施方式中，将每单位时间从发动机排出的NO_X的所排出的NO_X量NOXA以例如图13所示的图的形式作为喷射量Q和发动机速度N的函数预先存储在ROM32中。根据该所排出的NO_X量NOXA来计算所存储的NO_X量ΣNO_X。在这种情况下，如先前所阐述，使得废气的空燃比(A/F)in为浓的周期通常为1分钟或更多。

在该第二NO_X移除方法中，当进行NO_X释放控制时，如图14所示，燃料喷射器3不仅进行用于生成发动机输出的主要喷射Q，还进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR。注意，在图14中，横坐标示出曲柄角。在气体燃烧的定时执行用于生成浓燃烧气体的喷射WR，但是在发动机输出时不出现该喷射，也就是说，在压缩冲程的上止点中心ATDC90°前后几乎不进行该喷射。此时，从燃料喷射器3喷射生成浓空燃比燃烧气体所需要的量WR的燃料。将该燃料量WR以例如图15所示的图的形式存储为加速器踏板40的下压量L和发动机速度N的函数。在这种方式下，在根据本发明的实施方式中，当进行用于释放NO_X的控制时，除了用于生成发动机输出的主要喷射Q之外，还从燃料喷射器3进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR以用于生成浓空燃比的燃烧气体。如果进行该用于生成浓燃烧气体的喷射WR，则从燃烧室2排出的废气的空燃比变浓，并且因此，流入NO_X存储催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in变得浓。因此，NO_X从NO_X存储催化剂13中被释放。

现在，在根据本发明的实施方式中，使用第一NO_X移除方法和第二NO_X移除方法，第一NO_X移除方法通过碱性层53上保持且通过在预定范围的周期内从碳氢化合物供给阀15注入碳氢化合物所生成的还原中间体来还原废气中所包含的NO_X，在第二NO_X移除方法中，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比在比预定范围更长的周期内为浓，以使得当废气的空燃比为稀时存储在排气净化催化剂13中的NO_X从排气净化催化剂13中释放并被还原。在这种情况下，如在将图5所示的第一NO_X移除方法的NO_X移除率R1与图9所示的第二NO_X移除方法的NO_X移除率R2相比的情况下将要理解，当催化剂温度TC相对低时，第二NO_X移除方法的NO_X移除率R2变得更高，而如果催化剂温度TC变得更高，则第一NO_X移除方法的NO_X移除率R1变得更高。因此，在根据本发明的实施方式中，一般来说，如果催化剂温度TC低，则使用第二NO_X移除方法，而如果催化剂温度TC高，则使用第一NO_X移除方法。

然后，如上所述，当正在进行第二NO_X移除方法并且所存储的NO_X从排气净化催化剂13被释放时，进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR以在燃烧室2中生成浓空燃比的燃烧气体。鉴于此，如果进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR，则从燃料喷射器3喷射另外的燃料，所以燃烧室2中的燃烧温度升高。因此，如果在其中燃烧室2内部的温度变高的发动机高速、高负载运行的时刻进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR，则燃烧室2内部的温度变得极高。因此，在发动机高速、高负载运行的时刻处，难以进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR。图16中的阴影示出了发动机的其中可以进行该用于生成浓燃烧气体的喷射WR的运行区域。注意，在图16中，横坐标示出了发动机速度N，而纵坐标示出了从燃料喷射器3喷射的燃料的量Q。

如从图16将会理解，在发动机高速、高负载运行的时刻处，不可以进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR。因此，在根据本发明的实施方式中，在发动机高速、高负载运行的时刻处，停止对于从排气净化催化剂13释放NO_X的控制。鉴于此，如以上所阐述，在根据本发明的实施方式中，当催化剂温度TC低时，使用第二NO_X移除方法，而如果催化剂温度TC高，则使用第一NO_X移除方法。也就是说，一般来说，在由图16中的阴影示出的具有相对低的催化剂温度TC的发动机运行状态的时刻处，使用第二NO_X移除方法，而在催化剂温度TC变高的发动机高速、高负载运行的时刻处，使用第一NO_X移除方法。因此，当正在使用第二NO_X移除方法时，通常能够进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR。因此，通常，能够通过进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR来从排气净化催化剂13中完全地释放所存储的NO_X。

鉴于此，如果NO_X被存储在排气净化催化剂13中，则碱性层53的碱性被弱化，因此，生成还原中间体以及保持所生成的还原中间体的能力变得更弱。因此，如果当使用第一NO_X移除方法时NO_X被存储在排气净化催化剂13中，则NO_X净化率下降。也就是说，如果在NO_X被存储在排气净化催化剂13中的状态下NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法，则当使用第一NO_X移除方法时，NO_X净化率下降。另外，如果在NO_X被存储在排气净化催化剂13中的状态下NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法，则如果在开始第一NO_X移除方法之后排气净化催化剂13的温度升高，则NO_X在不被还原的情况下从排气净化催化剂中释放。

因此，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，如果NO_X被存储在排气净化催化剂13中，则需要从排气净化催化剂13中释放所存储的NO_X。为此，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，需要进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR。然而，在这种情况下，为了从排气净化催化剂13中完全地释放NO_X，需要以当在使用第二NO_X移除方法的情况下释放NO_X时相同的方式继续使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比在足够的时间内为浓。也就是说，此时，为了从排气净化催化剂13中完全地释放NO_X，需要以当在使用第二NO_X移除方法的情况下释放NO_X时相同的方式在足够的时间内继续进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR。

另一方面，如上所述，在例如由图16的阴影所示在催化剂温度TC相对低的发动机运行状态下的时刻，使用第二NO_X移除方法，并且如果发动机运行状态变成高速、高负载运行状态并且催化剂温度TC升高，则NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法。此时，也就是说，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，为了从排气净化催化剂13中完全地释放NO_X，如上所述，变得需要以当在使用第二NO_X移除方法的情况下释放NO_X时相同的方式在足够的时间段内继续用于生成浓燃烧气体的喷射WR。然而，此时，其中发动机运行状态保持在由图16中的阴影所示的运行状态的时间段短。因此，在许多情况下，变得不能够以当在使用第二NO_X移除方法的情况下释放NO_X时相同的方式在足够的时间段内继续进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR。

也就是说，使得燃烧室能够生成浓空燃比的燃烧气体的发动机运行状态被限制，并且因此，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，有时候不能够获得足够的时间来从排气净化催化剂释放所存储的NO_X。因此，在本发明中，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，为了使得能够获得足够的时间来从排气净化催化剂13中释放所存储的NO_X，与当使用第二NO_X移除方法时相比，流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比的浓度升高。

也就是说，在本发明中，当在使用第二NO_X移除方法的情况下从排气净化催化剂13中释放所存储的NO_X时，通过在燃烧室2中生成浓空燃比的燃烧气体来使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为第一目标浓空燃比，以及当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，通过在燃烧室2中生成浓空燃比的燃烧气体来使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为小于第一目标浓空燃比的第二目标浓空燃比。接着，将参照图17至图20来阐述用于进行本发明的若干种实施方式。

图17至图19示出了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时喷射至燃烧室2中的用于生成浓燃烧气体的喷射量WR的变化、碳氢化合物的注入的定时WT、流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in的变化以及存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量ΣNOX。如图17至图19所示，除了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时之外，当使用第二NO_X移除方法时，如果存储在排气净化催化剂13的碱性层53中的NO_X的量ΣNOX超过允许量MAX，则在燃烧室2中进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR，从而使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in为第一目标浓空燃比AF。在这种情况下，如上所述，用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的量WR以例如图15所示的图的形式预先被存储在ROM32中。因此，ROM32结束对于使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in为第一目标浓空燃比AF所需要的燃料的量WR的存储。

另一方面，在本发明中，如图17中所示，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，进行用于生成浓燃烧气体的喷射以从排气净化催化剂13中释放所存储的NO_X。此时，使得用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的量WR为燃料的量，从而流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in变成小于第一目标浓空燃比AF的第二目标浓空燃比AFM。也就是说，此时，从燃料喷射器3喷射的燃料的量WR增大。如果从燃料喷射器3喷射的燃料的量WR增大，则从排气净化催化剂13中释放所存储的NO_X所需要的时间变得更短，并且因此，进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR的时间变得更短。因此，可以获得足够的时间来从排气净化催化剂13中释放所存储的NO_X，并且因此，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，能够从排气净化催化剂13中完全地释放所存储的NO_X。

注意，在使用第二NO_X移除方法的情况下，用于从排气净化催化剂13中释放所存储的NO_X的第一目标浓空燃比AF根据发动机运行状态而变化。另一方面，第二目标浓空燃比AFM被设置成小于根据发动机运行状态而变化的任何第一浓空燃比AF的值。也就是说，使得第二目标浓空燃比AFM为小于第一目标浓空燃比AF中的最小的目标浓空燃比的值。

接着，参照图18和图19，将阐述根据本发明的另一种实施方式。如图18和图19所示，在本实施方式中，除了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时之外，当使用第二NO_X移除方法时，存储在排气净化催化剂13的碱性层53中的NO_X的量ΣNOX超过允许量MAX，在燃烧室2中进行用于生成浓燃烧气体的喷射WR，从而使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in为第一目标浓空燃比AF。然而，在本实施方式中，如图18所示，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，当存储在排气净化催化剂13的碱性层53中的NO_X的量ΣNOX小于预定允许量NAMX时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in为第一目标浓空燃比AF。

与此相反，如图19所示，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，如果存储在排气净化催化剂13的碱性层53中的NO_X的量ΣNOX大于比允许量MAX更大的预定允许量NAMX时，使得目标浓空燃比为第二目标浓空燃比AFM。也就是说，在本实施方式中，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，如果存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量大于预定NO_X量MAX，则使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为第二目标浓空燃比AFM。注意，在这种方式下，由于发动机运行状态为与由图16中的阴影所示的区域的运行状态(即不能够在燃烧室2中生成浓空燃比的燃烧气体)不同的运行状态，所以所存储的NO_X量ΣNOX超过允许量MAX并且变大。图9示出了其中作为典型示例、由箭头X示出的时间段为不能够在燃烧室2中生成浓空燃比的燃烧气体的时间段的情况。在本实施方式中，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，仅在存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量大的情况下，使得目标浓空燃比为大的第二目标浓空燃比AFM。因此，在本实施方式中，与图17所示的实施方式相比，能够减少燃料消耗的量。

接着，参照图20，将阐述根据本发明的又一种实施方式。在本实施方式中，如图17所示，除了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时之外，当使用第二NO_X移除方法时，如果存储在排气净化催化剂13的碱性层53中的NO_X的量ΣNOX超过允许量MAX，则使得流入排气净化催化剂中的废气的空燃比(A/F)in为第一目标浓空燃比AF，而当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比(A/F)in为第二目标浓空燃比AFM。

此时，也就是说，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，在本实施方式中，如图20所示，存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量ΣNOXD越大，则第二目标浓空燃比AFM越小。也就是说，图20针对三个典型示例A、B和C示出了流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比的变化。在这种情况下，图20示出了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量ΣNOXD按照A、B和C的顺序变得更大的情况。另外，在本实施方式中，将用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的量WR与校正系数KF相乘，从而寻找用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的最终量WR。图20针对三个典型示例A、B和C示出了该校正系数KF的变化以及用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料KF·WR的量的变化。

当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量ΣNOXD越大，则从排气净化催化剂13中释放存储的NO_X所需要的燃料的量增加的越大。此时，为了在短时间内喷射释放NO_X所需要的量的燃料，需要增大用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料量WR，即，降低第二目标浓空燃比AFM。因此，在本实施方式中，当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量ΣNOXD越大，则第二目标浓空燃比AFM越小。

图21示出了NO_X净化控制例程。该例程通过以每个固定的时间间隔中断而被执行。

参照图21，首先，在步骤60中，根据排气净化催化剂13的催化剂温度等来判定是否使用第一NO_X移除方法。当判定不可以使用第一NO_X移除方法时，也就是说，应当使用第二NO_X移除方法时，例程进行至步骤61，在步骤61中，根据图13所示的图来计算每单位时间排出的NO_X的量NOXA。接着，在步骤62中，将每单位时间排出的NO_X的量NOXA加至ΣNOX，从而计算所存储的NO_X量ΣNOX。接着，在步骤63中，判定所存储的NO_X量ΣNOX是否超过允许值MAX。当ΣNOX＞MAX时，在可以在燃烧室2中生成浓空燃比的燃烧气体的运行状态的情况下，例程进行至步骤64，在步骤64中，根据图15中所示的图来计算用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料量WR。接着，在步骤65中，基于该燃料量WR来进行用于生成浓燃烧气体的喷射的浓控制。此时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为第一目标浓空燃比AF。接着，在步骤66中，ΣNOX被清除。

另一方面，当在步骤60中判定应当使用第一NO_X移除方法时，例程进行至步骤67，在步骤67中，判定现在是否将NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法。当在步骤67中判定现在将NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，例程进行至步骤68，在步骤68中，进行根据本发明的NO_X释放控制。从图22至图24示出了根据本发明的该NO_X释放控制的各种实施方式。另一方面，当在步骤67中判定现在不将NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时，例程进行至步骤69，在步骤69中，进行第一NO_X移除方法的NO_X移除动作。此时，碳氢化合物供给阀15在根据图11B所示的图计算的周期△T内注入根据图11A所示的图计算的量WT的碳氢化合物。

图22示出了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时在图21的步骤68中进行的NO_X释放控制例程并且示出了用于进行图17所示的实施方式的例程。

参照图22，首先，在步骤70中，根据图15中所示的图来计算用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的量WR。接着，在步骤71中，将该燃料量WR与预定校正系数KF相乘，从而计算最终的燃料量WR(＝KF·WR)。该校正系数KR是大于1.0的恒定值。接着，在步骤72中，基于该最终的燃料量WR来进行执行用于生成浓燃烧气体的喷射的浓控制。此时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为第二目标浓空燃比AFM。接着，在步骤73中，ΣNOX被清除。

图23示出了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时在图21的步骤68中进行的NO_X释放控制例程并且示出了用于进行图18和图19所示的实施方式的例程。

参照图23，首先，在步骤80中，根据图15所示的图来计算用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的量WR。接着，在步骤81中，判定存储在排气净化催化剂13的碱性层53中的NO_X的量ΣNOX是否超过允许量NMAX。当所存储的NO_X量ΣNOX未超过允许量NMAX时，例程进行至步骤83。在步骤83中，基于所计算的燃料量WR来进行执行用于生成浓燃烧气体的喷射的浓控制。此时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为第一目标浓空燃比AF。与此相反，当在步骤81中判定所存储的NO_X量ΣNOX超过允许量NMAX时，例程进行至步骤82，其中，将在步骤80中计算的燃料的量WR与预定校正系数KF相乘，从而计算最终的燃料量WR(＝KF·WR)。该校正系数KR为大于1.0的恒定值。接着，例程进行至步骤83。在步骤83中，基于所计算的最终的燃料量WR来执行进行用于生成浓燃烧气体的喷射的浓控制。此时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为第二目标浓空燃比AFM。接着，在步骤84中，ΣNOX被清除。

图24示出了当NO_X移除方法从第二NO_X移除方法切换至第一NO_X移除方法时在图21的步骤68中进行的NO_X释放控制例程并且示出了用于进行图20所示的实施方式的例程。

参照图24，首先，在步骤90中，根据图15所示的图来计算用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的量WR。接着，在步骤91中，基于存储在排气净化催化剂13中的NO_X的量ΣNOXD来计算图20所示的针对用于生成浓燃烧气体的喷射的燃料的量WR的校正系数KF。接着，在步骤92中，将该燃料量WR与该校正系数KF相乘，以计算最终的燃料量WR(＝KF·WR)。接着，在步骤93中，基于该最终的燃料量WR来执行进行用于生成浓燃烧气体的喷射的浓控制。此时，使得流入排气净化催化剂13中的废气的空燃比为第二目标浓空燃比AFM。接着，在步骤94中，ΣNOX被清除。

注意，作为另一种实施方式，还能够在发动机排气通道内部在排气净化催化剂13的上游布置用于改质碳氢化合物的氧化催化剂。

附图标记列表

4进气歧管

5排气歧管

7排气涡轮增压器

12排气管

13排气净化催化剂

14粒子滤清器

15碳氢化合物供给阀

Claims

1.一种内燃机的排气净化系统，包括：被布置在发动机排气通道中的排气净化催化剂以及被布置在所述发动机排气通道中、所述排气净化催化剂的上游的碳氢化合物供给阀，在所述排气净化催化剂的废气流动表面上携带有贵金属催化剂，在所述贵金属催化剂周围形成碱性层，并且使用第一NO_X移除方法和第二NO_X移除方法，所述第一NO_X移除方法通过还原中间体来还原所述废气中所包含的NO_X，所述还原中间体被保持在所述碱性层上且通过在预定范围的周期内从所述碳氢化合物供给阀注入碳氢化合物而产生，在所述第二NO_X移除方法中，使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比在比所述预定范围更长的周期内为浓，以使得当所述废气的空燃比为稀时存储在所述排气净化催化剂中的NO_X从所述排气净化催化剂中释放并被还原，其中，

当在使用所述第二NO_X移除方法的情况下从所述排气净化催化剂中释放所存储的NO_X时，通过在燃烧室中生成浓空燃比燃烧气体来使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比为第一目标浓空燃比，并且当NO_X移除方法从所述第二NO_X移除方法切换至所述第一NO_X移除方法时，通过在所述燃烧室中生成浓空燃比燃烧气体来使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比为小于所述第一目标浓空燃比的第二目标浓空燃比。

2.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化系统，其中，所述第一目标浓空燃比根据发动机运行状态而变化，并且所述第二目标浓空燃比小于所述第一目标浓空燃比中的最小目标浓空燃比。

3.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化系统，其中，当NO_X移除方法从所述第二NO_X移除方法切换至所述第一NO_X移除方法时，如果存储在所述排气净化催化剂中的NO_X的量大于预定NO_X量，则使得流入所述排气净化催化剂中的废气的空燃比为所述第二目标浓空燃比。

4.根据权利要求1所述的内燃机的排气净化系统，其中，当NO_X移除方法从所述第二NO_X移除方法切换至所述第一NO_X移除方法时，存储在所述排气净化催化剂中的NO_X的量越大，则使得所述第二目标浓空燃比越小。