CN1111641C

CN1111641C - 内燃机的排气净化装置

Info

Publication number: CN1111641C
Application number: CN99807764A
Authority: CN
Inventors: 伊藤和浩; 田中俊明; 岩崎英二; 广田信也
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: EP1605144A3; US20050034450A1; US7272924B2; EP1609978A1; EP1106799A4; US6959540B2; EP1602403A2; KR100413302B1; US20050217249A1; EP1106799B9; EP1106799A1; US7086223B2; EP1106799B1; EP1604728A3; DE69936803T2; EP1602403A3; DE69936803D1; KR20010071585A; WO1999067511A1; EP1605144A2

Abstract

在内燃机的排气通路(18、21)内，配置适合于氧气过剩的环境下由氨气来还原排出气体中的NOx的催化剂(22)。在催化剂(22)上游的排气通路(21)内通过流量控制阀(33)供给尿素水溶液。在催化剂(22)的温度低时供给大量的尿素水溶液，让尿素水溶液中所含的尿素贮藏到催化剂(22)内。一旦进行加速运转，催化剂(22)的温度上升，则从催化剂(22)内释放出少量氨气，通过该释放出的氨气来还原排出气体中的NOx。

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

在内燃机的排气通路内配置适合于通过氨气还原排出废气中的NOx的催化剂，如果在催化剂上游的内燃机排气通路内供入尿素水溶液，便能够通过从尿素水溶液产生的氨气还原排出气体中的NOx。然而在这种情况下，催化剂的温度一旦变低，那么NOx的净化率也随之变低。所以，用对应于催化剂温度的NOx净化率来计算出还原NOx所必须的尿素量，用该算出的量来控制供给尿素的尿素水溶液的供给量，这样的内燃机是公知的(参照实开平3-129712号公报)。

然而，只要用这样对应于催化剂温度的净化率的还原NOx所必须量来供给尿素，当催化剂的温度不那么高时，NOx的净化率很低，因而就会出现催化剂的温度不很高时无法获得高的NOx净化率的问题。特别是从低负荷运转状态加速运转时，催化剂的温度不那么高并且排出气体中的NOx量又多的情况下，会产生NOx的净化率低而且大量的NOx被排放到大气中的问题。

发明的内容

本发明的目的是提供一种能够使提高NOx净化率的内燃机排气净化装置。

根据本发明，它提供了一种内燃机的排出净化装置，该装置带有在内燃机排气通路内于氧气过剩基础上配置适合于用氨气还原排出气体中的NOx的催化剂，在催化剂中供给含有氨气发生化合物的液体用的供给机构，以及控制该液体的供给量的供给控制机构，催化剂带有将供给到催化剂中的含在上述液体内的氨气发生化合物的至少一部分贮藏在催化剂内，同时随着催化剂温度的上升而从贮藏于催化剂内氨气发生化合物中释放出少量氨气，通过释放出的氨气来还原排出气体中的NOx的功能；特别是它还带有判断出催化剂的温度是处于下述那种区域内的判断机构，即，将供给到催化剂中的上述液体内所含的氨气发生化合物贮藏到催化剂内，并且几乎不会让氨气从贮藏的氨气发生化合物中释放出来的氨气发生化合物贮藏区域，或者将氨气从贮藏的氨气发生化合物中一点一点的释放出的氨气释放区域；供给控制机构为了事先在催化剂中贮藏在催化剂的温度处于氨气释放区域时足以释放出必要量氨气的氨气发生化合物，而在判断出催化剂的温度处于氨气发生化合物的贮藏区域中时，将必要的足够量的上述液体供给到催化剂中。

附图的简单说明

图1是内燃机的整体图。

图2是表示NOx净化率的图。

图3是表示产生的氨气的浓度的图。

图4是表示催化剂温度和产生的氨气的浓度的图。

图5是表示NOx还原处理的时序图。

图6A、6B、6C是表示还原排出气体中的NOx所必须的当量比为1的尿素量的图。

图7是表示尿素贮藏比例的图。

图8A、8B、8C及图9A、9B、9C是表示氨气释放的比例的图。

图10至图12是表示进行尿素水溶液的供给控制用的流程图。

图13是表示尿素增量比的图。

图14是表示NOx还原处理是时序图。

图15进行供给控制I用的流程图。

图16是表示NOx的还原处理的时序图。

图17是进行供给控制I用的流程图。

图18A、18B、18C、18D、18E以及图19A、19B是表示催化剂的各个例子的图。

图20至图23是表示各个实施例的内燃机的整体图。

实施发明用的最佳实施例

图1示出了将本发明适用于压燃式内燃机中的情况。另外，本发明也可以适用于汽油机。

参照图1，1是内燃机本体，2是缸体，3缸盖，4是活塞，5是燃烧室，6电控式燃料喷射阀，7是进气阀，8是吸气口，9是排气阀，10是排气口。进气口8通过对应的进气歧管11连接在调压室12上，调压室12通过进气导管13以及空气流量计14连接在空气滤清器15上。进气导管13内配置着通过步进马达16驱动的节气门17。

另一方面，排气口10通过排气歧管18连接在内藏的催化剂19的第1催化剂转换器20的入口部，第1催化剂转换器20的出口部通过排气管21连接在内藏催化剂22的第2催化剂转换器23上。在图1所示的实施例中，催化剂19是具有氧化功能的催化剂，例如由氧化催化剂或者三元催化剂制成，催化剂22是由适合于在氧气过剩的条件下通过氨气还原排气中的NOx的NOx选择还原催化剂制成。

排气歧管18和调压室12通过排出气体再循环(下面称为EGR)通路24相互连接，在EGR通路24内配置着电控式EGR控制阀25。各燃料喷射阀6通过燃料供给管26连接在燃料容器，也就是共用管路27上。朝该共用管路27内供给来自电控式排量可变燃料泵28的燃料，供给到共用管路27内的燃料通过各燃料供给管26供给到燃料喷射阀6中。在共用管路27内安装着检测共用管路27内的燃料压力用的燃料压力传感器29，根据燃料压力传感器29的输出信号来控制燃料泵28的排出量，使共用管路27内的燃料压力达到目标燃料压力。

另一方面，含产生氨气的氨气发生化合物的液体储存在容器30内，容器30内储存的含有氨气发生化合物的液体通过供给导管31、供给泵32以电磁控制式流量控制阀33供给到排气管21内。电控制装置40是由数字计算机构成，它带有由双向总线41相互连接起来的ROM(只读存储器)42、RAM(随机存取存储器)43，CPU(微处理器)44、输入接口45以及输出接口46。空气流量计14按照吸入的空气量成比例地产生输出电压，该输出电压通过对应的AD转换器47输入到输入接口45中。另外，燃料压力传感器29的输出信号通过对应的AD转换器47输入到输入接口45中。另一方面，在内燃机本体1上安装着用于检测内燃机冷却水温度用的水温传感器34，在排气管21内配置着用于检测出排气管21内流动的排出气体的温度的温度传感器35。这些水温传感器34及温度传感器35的输出信号通过各自对应的AD转换器47输入到输入接口45中。

在汽车加速踏板50上连接着按照汽车加速踏板50的踏入量L成比例地产生输出电压的负荷传感器51，负荷传感器51的输出电压通过对应的AD转换器47输入到输入接口45中。再有，在输入接口45上连接着例如曲轴每旋转30°就产生一个输出脉冲的曲轴转角传感器52。另外，输入接口45上输入有起动开关53的动作信号。另一方面，输出接口46通过对应的的驱动电路54连接在燃料喷射阀6、步进马达16、EGR控制阀25、燃料泵28、泵32以及流量控制阀33上。

而在上述的催化剂22上游的排气管21内供给含有氨气发生化合物的液体。对于产生氨气的氨气发生化合物存在着各种的化合物，因此，作为氨气发生化合物，可以采用种种的化合物。在本发明的实施例中，作为氨气发生化合物采用了尿素，作为含有氨气发生化合物的液体则采用了尿素水溶液。因此，以下是在催化剂22的上游的排气管21内供给尿素水溶液的情况为例来说明本发明的。

另一方面，上述催化剂22是由NOx选择还原催化剂构成，在图1所示的实施例中，作为该NOx选择还原催化剂采用了以氧化钛作为载体，在该载体上承载着氧化钒的催化剂V₂O₅/TiO₂(以下称为钒·钛催化剂)，或者以沸石为载体，在该载体上附着铜的催化剂Cu/ZSM5(以下称为铜沸石催化剂)。

一旦在含过剩氧气的排出气体中供给尿素水溶液，排出气体中所含的NO便通过从催化剂22上的尿素CO(NH₂)₂产生的氨气NH₃被还原(例如 )。在这种情况下，排出气体中所含的NOx被还原，为了将排气中的NOx完全除去就必须要有一定量的尿素，以下将还原排出气体中的NOx，将其完全除去所必须的尿素量称为尿素/NOx的当量比为1的尿素量。并且，以下，尿素/NOx的当量比为1简单地表示为当量比＝1。

图2是示出了在维持内燃机的转速一定的情况下改变流入催化剂22的排出气体的温度Ti，以相对于排出气体中的NOx量，尿素量为当量比＝1来供给尿素水溶液的情况下的NOx的净化率。此外，图2中的实线表示的是采用铜沸石的情况，而虚线表示的是采用钒·钛催化剂的情况。

从图2中可以看出，在以相对于排出气体中的NOx量，尿素量为当量比＝1来供给水溶液的情况下，在任何一种催化剂22中一旦流入到催化剂22中的排出气体的温度Ti高于大约350℃，净化率就会到达100％，而随着流入催化剂22的排出气体温度Ti的降低，NOx的净化率就会降低。

另一方面，图3表示的是在将催化剂22的温度维持在400℃的状态下供给尿素水溶液，在这种情况下自供给尿素水溶液后经过时间t(sec)与所产生的氨气浓度(p.p.m)之间的关系。从图3中可以看出，一旦供给尿素水溶液，尿素便一下子分解成氨气，并一下子将氨气放出。此外，一旦供给如上所述的在催化剂22的温度为400℃时的当量比＝1的尿素，NOx的净化率便到达大约100％。

这样，从图2及图3中可以看出，催化剂22的温度在大致350℃以上时，一旦以相对于排出气体中的NOx量，尿素量为当量比＝1来供给尿素水溶液，就会从含在尿素水溶液中的尿素中一下子将氨气放出，通过该氨气来还原掉排出气体中的全部NOx。换句话说，在催化剂22的温度高于大约350℃时，以相对于排出气体中的NOx量，尿素量为当量比＝1来供给尿素水溶液的话，就能够将排出气体中的NOx大致全部净化掉。

另一方面，图4示出了催化剂22的温度Tc在120℃时供给尿素水溶液之后让催化剂22的温度Tc慢慢上升的情况下，自供给尿素水溶液开始到经过了时间t(sec)与产生的氨气浓度(p.p.m)之间的关系。如图4所示，即使供给了尿素水溶液，在催化剂22的温度Tc低期间，安全没有产生氨气，催化剂22的温度Tc一旦开始上升，随着催化剂22的温度Tc上升便逐渐产生了氨气。

图4意味着以下两点，即，首先，催化剂22的温度Tc一旦上升，就会产生氨气，这意味着供给的尿素被贮藏在了催化剂22内。第2，尿素的热分解温度大致在132℃，因此考虑到通过尿素的热分解产生氨气，催化剂22的温度Tc到达大约132℃时，应该一下子将氨气释放出来。然而如图4所示，催化剂22的温度Tc即使到达大约132℃也不会将氨气一下子释放出来，这就意味着氨气的产生不仅仅是通过尿素的热分解产生的。

这样，催化剂22的温度Tc即使到达大约132℃也不会将氨气一下子释放出来，而是随着催化剂22的温度Tc的上升逐渐释放出氨气，应当可以认为这是催化剂22中尿素的形态发生的变化而引起的。即，尿素在大约132℃时变化为缩二脲，缩二脲在大约190℃时变为氰尿酸，氰尿酸在大约350℃时变为氰酸或者异氰酸。在这种随温度的上升变化形态的过程中，可以认为氨气逐渐产生，因此，如图4所示，随着催化剂22温度Tc的上升，会从催化剂22逐渐释放出氨气。

即，在供给尿素水溶液时，催化剂22的温度Tc低的情况下，尿素水溶液中所含的尿素被贮藏到催化剂22内。随催化剂22的温度Tc的上升，贮藏在催化剂22内的尿素依次变化成其它氨气发生化合物，其结果是氨气从催化剂22中被徐徐释放出来。

在这样供给尿素水溶液时，催化剂22的温度Tc低的情况下，让尿素水溶液中所含的尿素贮藏到催化剂22内，该尿素只要催化剂22的温度Tc维持低的状态，则将持续地贮藏在催化剂22内。另一方面，在催化剂22的温度Tc从大约132℃到大约350℃之间时，供给尿素水溶液即使在这种情况下，尿素水溶液中所含的尿素也会暂时贮藏在催化剂22内，接着尿素的温度上升，尿素依次变成其它的氨气发生化合物的形态，由此从催化剂22中逐渐释放出氨气。即，在催化剂22的温度Tc大约132℃到大约350℃之间时，一旦供给尿素水溶液，过后不一会儿便开始了从催化剂22释放出氨气的作用。

在催化剂22的温度Tc如此从大约132℃到大约350℃之间时，一旦供给尿素水溶液，过后不一会儿便开始了从催化剂22释放出氨气的作用，而在将催化剂22的温度Tc维持在大致一定时，持续供给尿素水溶液的话，便会让氨气从催化剂22中持续地释放出来。只是在这种情况下，贮藏在催化剂22内的尿素由于只是变化其形态为催化剂22的温度Tc所确定的氨气发生化合物，几乎便不产生氨气。因此在这种情况下，即使按照相对于排出气体中的NOx量，以尿素量为当量比＝1来供给尿素水溶液，从催化剂22中产生的氨气也无法还原排出气体中的全部的NOx。

另外，一旦供给尿素水溶液，含在尿素水溶液中的一部分尿素便会热分解到排出的气体中，由此产生出氨气，因此，排出气体中的NOx的一部分是通过这种氨气还原的。然而，由于这种氨气的量很少，因此通过这些氨气还原的排出气体中的NOx量也不多。

因此，催化剂22的温度Tc在维持于从大约132℃到大约350℃之间的一定温度时，即使按照相对于排出气体中的NOx量，以尿素量为当量比＝1来供给尿素水溶液，如图2所示NOx的净化率也不高。在这种情况下，让排出气体的温度变高，与之相伴催化剂22的温度Tc也变高，这一方面使从催化剂22中产生的氨气量增大，另一方面也会使排出气体中从尿素水溶液中的尿素产生的氨气量增大。这样，如图2所示，随着流入催化剂22的排出气体的温度Ti变高，NOx的净化率依次变高。

在催化剂22的温度Tc维持于从大约132℃到大约350℃的一定温度时，为了让NOx的净化率变高，如果使从催化剂22产生的氨气量增大，并使由排出气体中的尿素水溶液里的尿素产生的氨气量也增大即可，为此，只要使供给的尿素量增大即可。所以，在本发明的实施例中，在催化剂22的温度Tc从大约132℃到大约350℃之间变化不大时，供给的尿素量是根据大于还原排出气体中的NOx所必须的当量比＝1的尿素量来增加尿素水溶液的供给量的。

这样，在催化剂22的温度Tc在从大约132℃到大约350℃之间变化不大的情况下，通过供给大于当量比＝1的量的尿素，便能够提高NOx的净化率。然而，例如在加速运转时排出气体的温度急剧上升，而催化剂22的温度Tc急剧上升的情况下，即使供给大于当量比＝1的量的尿素，也不能够提高NOx的净化率。

即，一旦从低负荷运转状态加速运转向高负荷运转状态移动时，由于排出气体的温度急剧上升，催化剂22的温度Tc也急剧上升。另一方面，一旦内燃机的运转状态移动到高负荷运转状态，排出气体中的NOx量急剧增多。然而这时即使急剧增大还原这种急剧增多的NOx所必须的当量比＝1以上的尿素用的尿素水溶液的供给量，也不会在短时间内从上述急剧增多的尿素中产生氨气，从实际的实验来看，在加速运转中，从急剧增多的尿素中几乎不产生氨气。因此，在加速运转时从催化剂22中释放出的氨气的量比还原增多的NOx所必须的氨气量大幅度地减少，从而无法获得高的NOx净化率。

因此，本发明中，例如，为了在加速运转时的排出气体中的NOx量增多并且催化剂22的温度Tc上升时获得高的NOx净化率，在催化剂22的温度Tc开始上升前，在催化剂22内贮藏多量的尿素，即，多量的氨气发生化合物，在催化剂22的温度Tc急剧上升时，从贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物中释放出多量的氨气，通过这种释放多量的氨气来还原排出气体中的NOx。

更详细地说，在本发明中，判断出催化剂22的温度区域是处于以下那种区域内，即，将尿素水溶液中的尿素，即氨气发生化合物贮藏在催化剂22内，并且从贮藏的氨气发生化合物中基本上不释放出氨气的氨气发生化合物贮藏区域，或者从贮藏的氨气发生化合物中逐渐释放出氨气的氨气释放区域，催化剂22的温度在处于氨气释放区域时，为了事先将释放出必要量氨气的足够的氨气发生化合物贮藏在催化剂22内，要将必须的足够量尿素水溶液在判断出催化剂22的温度处于氨气发生化合物贮藏区域中时供给到催化剂22内。

在此，氨气发生化合物的贮藏区域表示为催化剂22的温度Tc低于大约132℃的温度区域，而氨气释放区域表示为催化剂22的温度Tc从大约132℃到大约350℃之间的温度区域。在催化剂22的温度Tc比大约132℃更低时，从图4中可以看出供给的尿素水溶液中的尿素，即氨气发生化合物贮藏到了催化剂22内，此时从贮藏的氨气发生化合物中几乎不产生氨气。另外，这时从排出气体的尿素中即使产生氨气，其量也会极少。因此，催化剂22的温度Tc在处于氨气发生化合物贮藏区域内时，只要供给尿素水溶液，尿素水溶液中的尿素，即氨气发生化合物的大部分都会被贮藏在催化剂22内。

另一方面，催化剂22的温度Tc处于从大约132℃到大约350℃之间时，即催化剂22的温度Tc处于氨气释放区域时，从贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物释放出氨气。

简要地说，在内燃机起动时、暖机运转时、低负荷运转时以及减速运转时，催化剂22的温度Tc处于氨气发生化合物贮藏区域，因此，在本发明的实施例中，于内燃机起动时、暖机运转时、低负荷运转时以及减速运转时供给大量的尿素，在不超过催化剂22能贮藏氨气发生化合物的最大贮藏量的范围内，将尿素，即氨气发生化合物贮藏在催化剂22内。这样，在进行加速运转时，从贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物中释放出大量的氨气，由此对排出气体中的NOx进行良好的净化。

图5中示出了控制尿素水溶液供给的一个例子。另外，在图5中还示出了要求负荷L、从燃烧室排出的排出气体中的NOx量、催化剂22的温度Tc、尿素水溶液的供给量以及贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物贮藏量的变化。另外，在图5的尿素水溶液的供给量中，由虚线示出了根据相对于排出气体中的NOx，尿素量为当量比＝1来供给尿素水溶液的供给量，实线示出了实际供给的尿素水溶液的供给量。

在图5中，运转区域I表示的是内燃机起动或暖机运转时，或者含有怠速运转的低负荷运转时的区域。这时，如图5所示排出气体中NOx量变少，而且催化剂22的温度Tc处于氨气发生化合物贮藏区域内。此时，供给的尿素量成为大于当量比＝1的尿素量，例如供给的尿素量以当量比＝1时的2倍至4倍的方式供给尿素水溶液。这样，此时贮藏在催化剂22内的尿素，即氨气发生化合物的贮藏量依次增大。

尔后，要求负荷L急剧增高，进行加速运转。一旦要求负荷L急剧提高，排出气体中的NOx量便急剧增大。另外由于这时的排出气体温度急剧上升，催化剂22的温度Tc也急剧上升，使得催化剂22的温度Tc处于氨气释放区域。这时，从贮藏于催化剂22内的氨气发生化合物释放出大量的氨气，通过释放出的氨气对排出气体中的NOx进行良好的净化。这样，由于此时从氨气发生化合物中释放出的大量的氨气，因此贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物的量急剧降低。

另一方面，在通过从催化剂22内贮藏的氨气发生化合物中产生的氨气不能够完全还原排出气体中的NOx的情况下，为了让从排出气体中的尿素水溶液中的尿素产生的氨气来还原排出气体中残余的NOx，在加速运转中也供给尿素水溶液。在图5所示的例子中，加速运转一旦开始，暂时使尿素溶液水溶液的供给量减少，接着使之增大。当然，在加速运转时，从贮藏于催化剂22内的氨气发生化合物产生的氨气能足以净化排出气体中的NOx的情况下，在加速运转时也可以停止供给尿素水溶液。

接着进行运转区域II中的稳定运转，这时催化剂22的温度Tc维持在氨气释放区域。此时在图5所示的例子中，为了良好净化排出气体中的NOx，是将以尿素的供给量大于当量比＝1的方式供给尿素水溶液的。因此，此时贮藏于催化剂22内的氨气发生化合物的量逐渐增大。

接着，在运转区域III中，要求负荷L升高，然后以高负荷进行稳定运转，在运转区域III中的催化剂22的温度Tc超过了大致350℃，同时，在高负荷运转的状态下催化剂22的温度Tc维持在大约350℃以上。在这种情况下，运转区域III中催化剂22的温度Tc一旦上升，从贮藏于催化剂22中的氨气发生化合物中释放出来的氨气量增大，从而使贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物的量减少。另外，在图5所示的例子中，此时也减少了尿素水溶液的供给量。

另一方面，催化剂22的温度Tc一旦超过大约350℃，如上述所述供给的尿素水溶液中的全部尿素立即热分解为氨气，通过这些氨气立即还原排出气体中的NOx。因此，此时供给的尿素量如果是相对于排出气体中的NOx量的当量比＝1的话，便能够将排出气体中的NOx完全净化。因此，如图5所示，催化剂22的温度Tc在处于大约350℃以上时，所供给的尿素量是以相对于排出气体中的NOx量的当量比＝1供给尿素水溶液的。此外，这时的催化剂22内的氨气发生化合物完全没有被贮藏，因此，此时如图5所示贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物的量变成零。

接着进行减速运转，燃料的供给停止。这时排出气体中的NOx量变为零，而且催化剂22的温度Tc急剧降低。这时在图5所示的例子中，与运转区域I同样供给的尿素量是以相对于低负荷运转时排出气体中NOx量的当量比＝1以上的尿素量来供给尿素水溶液的。因此，减速运转一旦开始，贮藏在催化剂22内的氨气发生化合物的量便增加。

在催化剂22的温度Tc处于大约350℃以上时，一旦供给大于当量比＝1的尿素，气体就会排出到大气中。因此在催化剂22的温度Tc处于大约350℃以上时必须将尿素水溶液的供给量控制在使尿素量与正确的当量比＝1的程度。

另一方面，在催化剂22的温度Tc处于大约350℃以下时，一旦过于增加尿素水溶液的供给量，就会将氨气排出到大气中，因此这时要求供给尿素水溶液以不将氨气排出到大气中为限。此外，发明人通过实验让内燃机的运转状态沿着一定的方式进行变化，这时，催化剂22的温度Tc在从大约190℃到350℃之间变化的情况下，可以确定在采用作为催化剂22的钒·钛催化剂时，即使供给近3倍当量比＝1的尿素，也不会将氨气排放到大气中，在采用作为催化剂22的铜沸石催化剂时，即使供给大于4倍当量比＝1的尿素，也不会将氨气排放到大气中。

与使用钒·钛催化剂的情况相比，采用铜沸石情况的一方向大气中排出的氨气的量要少，这是由于以下的原因。即，在铜或者沸石的表面上将由氨气发生化合物产生的氨气的一部分用作还原排出气体中的NOx，而剩下的氨气如果保持在铜或者沸石的表面上，则该氨气就会变成NO(NH₃→NO)。然后该NO与剩余的氨气反应，生成了。这样依次产生反应，使得剩余的氨气不会被排放到大气中。

钒保持氨气的能力较低，因此不能够产生这种依次的反应，因而容易将氨气排放到大气中。与此相对，铜保持氨气的能力较高，因此容易产生这种依次的反应，从而不会让氨气排放到大气中。这样，为了抑制氨气被排放到大气中，最好采用铜沸石催化剂。

下面对本发明的尿素水溶液供给控制的第1实施例进行说明。

在单位时间内从燃烧室5中排出的NOx的量随着内燃机负荷的提高而增大，因此如图6A所示，单位时间内从燃烧室5排出的NOx的量，在朝催化剂22流入的排出气体的温度Ti越高的情况下越多。另外，如图6B所示，当单位时间从燃烧室排出的NOx的量与吸入的空气量Ga成正比。因此，相对于指出气体中的NOx量，为当量比＝1的单位时间的尿素量QE是排出气体的温度Ti以及吸入空气量Ga的函数。在本发明的实施例中，单位时间供给的当量比＝1的尿素量QE与排出气体的温度Ti以及吸入空气量Ga的关系由图6C所示的图形预先存储在ROM42内。

此外，不用这种根据排出气体的温度Ti以及吸入空气量Ga计算出尿素量QE，而是检测出排出气体中实际的NOx浓度，由该NOx的浓度计算出尿素量QE也是可以的。在这种情况下，在催化剂22上游的排气管21内安装NOx浓度传感器，通过NOx浓度传感器检测出的NOx的浓度和吸入的空气量Ga计算出单位时间内从燃烧室5排出的NOx量，根据该NOx的量，算出相对于NOx量的、为当量比＝1的单位时间的尿素量QE。

另一方面，一旦供给尿素水溶液，尿素水溶液中所含的一部分尿素会被排出气体热分解产生氨气。在这种情况下，热分解的尿素量是流入催化剂22的排出气体温度Ti越高其越大。因此，在供给尿素水溶液时，贮藏在催化剂22中的尿素的贮藏比例ST如图7所示，是排出气体的温度Ti越高则越低。

另外，在催化剂22的温度Tc基本上不发生变化的稳定运转时，如前所述，随着催化剂22的温度Tc变高，从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出的氨气量便增大。因此，此时在单位时间内从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出的氨气的比例NH₃如图8A所示是流入催化剂22的排出气体温度Ti越高则越大。另一方面，排出气体的空间速度越快，从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出来氨气量便越多，因此如图8B所示，在单位时间内从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出的氨气的比例NH3随着吸入空气量Ga的增大而增多。在本发明的实施例中，在稳定运转时的单位时间内从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出的氨气的比例LE1作为排出气体温度Ti以及吸入空气量Ga的函数以如图8C所示的图形预先记忆在ROM42内。

另一方面，在加速时的催化剂22的温度急剧上升时，如前所述从催化剂22的温度上升之前贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物逐渐释放出氨气。这时，单位时间内从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出的氨气的比例NH₃如图9A所示的那样对应于朝催化剂22流入的排出气体温度Ti而变化。此外，在这样情况下也如图9B所示，从单位时间内从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出的氨气的比例NH₃随着吸入空气量Ga的增多而增大。在本发明的实施例中，催化剂22的温度Tc急剧上升时单位时间内从贮藏在催化剂22中的氨气发生化合物释放出的氨气的比例LE2作为排出气体温度Ti及吸入空气量Ga的函数以图9C所示的图形预先记忆在ROM42内。

图10至图12示出了实施尿素水溶液供给控制的第1实施例用的程序，该程序以每隔一定时间中断的方式运行。

参照图10，首先在步骤100中判别出内燃机是否处于起动阶段。在内燃机开始起动时跳到步骤102，在内燃机没有起动时进入步骤101。在步骤101判断是否处于减速运转。在减速运转时进入步骤102。在步骤102让EGR控制阀25关闭，停止EGR气体的供给。接着进入步骤103，进行供给控制I，然后进入步骤104。该供给控制I如图11所示。

另一方面，在步骤101中判断出没有减速时进入步骤109，判别出由温度传感器35检测出来的排出气体温度Ti是否高于预定温度，例如是否比350℃要高。在Ti≤350℃时进入步骤110，判断是否处于加速运转。在不是加速运转时，进入步骤103。即，进入步骤103是在起动时、减速时以及Ti≤350℃下的非加速运转时。

这里，参照图11对进行步骤103中的供给控制I进行说明。

参照图11，首先在步骤200中判断出表示应停止尿素水溶液供给的供给停止标志是否设定。在没有设定供给停止标志时进入步骤201，根据空气流量计14以及温度传感器15的输出信号从图6C所示的图形计算出单位时间内应供给的当量比＝1的尿素量QE。

接着，在步骤202中计算出相对于当量比＝1的实际供给的尿素量的比，即尿素的增量比K。该尿素的增量比K图13所示大于1.0，该尿素的增量比K是朝催化剂22流入的排出气体的温度Ti越高其越小。在图13所示的例子中，在排出气体温度Ti低时，尿素的增量比K大致为4.0。然后在步骤203中，在单位时间内应供给的当量比＝1的尿素量QE上乘上尿素增量比K，从而计算出单位时间内实际应供给的尿素量QE(＝K·QE)。

然后在步骤204中通过在该尿素量QE上乘以修正系数C，计算出单位时间内应供给的尿素水溶液的量Q。作为尿素水溶液在采用30重量百分比的尿素水溶液的情况下，该修正系数C的值(100+30)/30＝4.3。一旦算出单位时间内的尿素水溶液的供给量，便以该尿素水溶液的供给量为Q来控制流量控制阀33。

接着，在步骤205中从图7计算出尿素的贮藏比例ST。然后在步骤206中通过在尿素的贮藏比例ST上乘以尿素供给量QE而计算出单位时间内贮藏在催化剂22内的尿素量QST(＝QE·ST)。接着在步骤207中从图8所示的图中计算出氨气放出的比例LE1。然后在步骤208中通过将贮藏在催化剂22内的全部氨气发生化合物的量∑QS乘以释放比例LE1，计算出单位时间内释放的氨气量QLE(＝∑QS·LE1)。然后再进入图10的步骤104。

另一方面，在步骤200中判断出设置了供给停止标志时，进入步骤209，将单位时间贮藏的尿素量QST归零，然后进入步骤207。这时，停止尿素水溶液的供给。这样在起动时、减速时或者Ti≤350℃且非加速运转时，只要未设置供给停止标志，就以尿素的供给量大于当量比＝1的方式供给尿素水溶液。

在图10的步骤104中，根据以下的公式计算出贮藏在催化剂22内的所有氨气发生化合物的量∑QS。

∑QS＝∑QS+QST-QLE

然后在步骤105中判断出贮藏的氨气发生化合物的量∑QS是否超过最大的贮藏量MAX(图5)，在∑QS＞MAX时进入步骤108，设置供给停止标志。一旦设置了供给停止标志，尿素水溶液的供给便停止。另一方面，在步骤105中判断出∑QS≤MAX时，便进入步骤106，判别出∑QS是否小于一定值，例如MIN(＜MAX)，在∑QS＜MIN时，进入步骤107重新设置供给停止标志。

另一方面，步骤110中判断出处于加速运转时，进入步骤111进行供给控制II。该供给控制II如图12所示。

参照图12，首先在步骤250中加速运转开始时将贮藏在催化剂22内的全部氨气发生化合物的量设为初始值∑QS₀。然后在步骤251中从图9C所示的图形计算出氨气释放比例LE2。然后在步骤252中将贮藏在催化剂22内的全部氨气发生化合物的初始值∑QS₀乘以释放比例LE2，从而计算出单位时间内释放出的氨气量QLE(＝∑QS₀·LE2)。

然后在步骤253中计算出还原排出气体中NOx所必需的尿素量QE，该排出气体中的NOx是不能够通过从催化剂22内的氨气发生化合物所释放出的氨气来还原的那部分。然后在步骤254中将该尿素量QE乘以上述的修正系数C计算出单位时间内应供给的尿素水溶液的量Q。一旦计算出单位时间内应供给的尿素水溶液的量Q，便以尿素水溶液的供给量为Q控制流量控制阀33。

接着在步骤255中从图7计算出尿素的贮藏比例ST。而后在步骤256中通过将尿素的贮藏比例ST乘以尿素的供给量QE，计算单位时间贮藏在催化剂22中的尿素量QST(＝QE·ST)。然后进入图10的步骤105。

另一方面，在图10的步骤109中，在判断出Ti＞350℃时，进入步骤112，根据空气流量计14以及温度传感器35输出信号从图6C所示的图形中计算出单位时间应供给的当量比＝1的尿素量QE。然后在步骤113中在该尿素量QE上乘以上述的修正系数C，计算出单位时间应供给的尿素水溶液的量Q。一旦计算出单位时间供给的尿素水溶液的量Q，便以尿素水溶液的供给量为Q控制流量控制阀33。接着在步骤114中使催化剂22内的氨气化合物的贮藏量∑QS成为零。这样在Ti＞350℃时，以尿素的供给量作为当量比＝1供给尿素水溶液。

下面参照图14及图15说明第2实施例。

在尿素水溶液的供给量少时，尿素水溶液分散到排出气体中。一旦尿素水溶液分散到排出气体中，尿素水溶液中的尿素便容易热分解，其结果是难以将供给的尿素贮藏到催化剂22内。对此，一旦尿素水溶液的供给量增大，排出气体中尿素的密度变高，其结果是尿素无法被热分解掉，从而使供给的尿素能够贮藏到催化剂22内。

所以，第2实施例中如图14所示的那样，在运转区域I、运转区域II以及减速时应供给的尿素量以当量比＝1的尿素量供给尿素水溶液，通过该尿素来还原排出气体中的NOx，相隔一段时间间隔再将大量的尿素水溶液以脉冲的方式供给，将该尿素水溶液中的尿素贮藏在催化剂22内。

此外，在该第2实施例中也采用了图10所示的程序，只是在图10中的步骤103采用了图15所示的程序。

参照图15，首先在步骤300中判断表示应停止尿素水溶液供给的供给停止标志是否设定。在没有设置供给停止标志时进入步骤301，根据空气流量计14以及温度传感器35的输出信号从图6C所示的图形中计算出单位时间内应供给的当量比的尿素量QE。然后在步骤302中类别出是否是将大量的尿素水溶液在短时间内以脉冲方式供给的供给时机。在是供给时机时进入步骤303，判断出是否经过了尿素水溶液的供给时间。在没有经过尿素水溶液的供给时间时，进入步骤304。

在步骤304中，计算出以脉冲方式应供给的单位时间内的尿素水溶液的量ΔQE。该尿素水溶液的量ΔQE是以将供给的尿素量于低负荷运转时的当量比＝1的数倍以上的预定尿素量方式来确定。然后在步骤306中，在步骤301所算出的尿素量QE的基础上追加尿素量ΔQE，加在一起计算出最终的尿素量QE(＝QE+ΔQE)。然后在步骤307中，在该尿素量QE上乘以上述修正系数C，从而计算出单位时间内应供给的尿素水溶液的量Q。一旦计算出单位时间内尿素水溶液的供给量Q，就以该尿素水溶液的供给量为Q控制流量控制阀33。

然后在步骤308中让追加的尿素量ΔQE为单位时间内贮藏在催化剂22内的尿素量QST。然后在步骤310中从图8C所示的图形中计算出氨气的释放比例LE1。然后在步骤311中通过在贮藏于催化剂22内的全部氨气发生化合物的量∑QS上乘以释放比例LE1来计算出单位时间内释放的氨气量QLE(＝∑QS·LE1)。然后进入图10中的步骤104。

另一方面，在步骤302中判断为不是供给时机时，或者在步骤303中判断出经过了供给时间时，进入步骤305，将追加的尿素量ΔQE归零，然后进入步骤306。这时供给的尿素量就是当量比＝1。

另一方面，在步骤300中判断出设置了停止标志时，进入步骤309，将单位时间内贮藏的尿素量QST归零，然后进入步骤310。这时尿素水溶液的供给停止。

下面参照图16及图17说明第3实施例。

在排出气体温度低时排出气体中的NOx量极少。因此在该第3实施例中在流入催化剂22的排出气体的温度Ti低于一定值To，例如132℃时，停止尿素水溶液的连续供给，如图16所示，在运转区域I以及减速时以间隔一定时间间隔将大量的尿素水溶液以脉冲的方式供给，使尿素水溶液中的尿素贮藏在催化剂22内。

此外，在该第3实施例中也采用了图10所示的程序，只是在图10中的步骤103采用了图17所示的程序。

下面参照图17，首先在步骤400中判断出表示停止尿素水溶液应供给的供给停止标志是否设置。在没有设置供给停止标志时进入步骤401，根据温度传感器35的输出信号判断出流向催化剂22的排出气体的温度Ti是否高于预定值To，例如132℃。在Ti＞To时，进入步骤402，根据空气流量计14以及温度传感器35的输出信号从图6C所示的图形中计算出单位时间内应供给的当量比＝1的尿素量QE。

接着，在步骤403从图13中计算出尿素的增量比K。然后在步骤404中通过将单位时间应供给的当量比＝1的尿素量QE乘以尿素增量比K计算出单位时间内实际供给的尿素量QE(＝K·QE)。然后在步骤405中通过在该尿素量QE上乘以上述修正系数C，计算出单位时间内应供给的尿素水溶液的量Q。一旦计算出单位时间内尿素水溶液的供给量Q，就按尿素水溶液的供给量为Q来控制流量控制阀33。

接着在步骤406中从图7计算出尿素的贮藏比例ST。然后在步骤407中在尿素的贮藏比例ST上乘以尿素供给量QE，从而计算出单位时间贮藏到催化剂22内的尿素量QST(＝QE·ST)。然后在步骤408中从图8C所示的图形中计算出氨气释放比例LE1。然后在步骤409中通过在贮藏于催化剂22内的全部氨气发生化合物的量∑QS上乘以释放比例LE1，计算出单位时间内释放出的氨气量QLE(＝∑QS·LE1)。然后进入图10的步骤104。

另一方面，在一旦判别出步骤104的Ti≤To时，进入步骤410，判断出是否是在短时间内将大量的尿素水溶液以脉冲的方式进行供给的供给时机，在是供给时机时，进入步骤411，判别出是否经过了尿素水溶液的供给时间。在没有经过尿素水溶液的供给时间时，进入步骤412。

在步骤412中，计算出脉冲方式应供给的单位时间内的尿素量QEE，该尿素量QEE是以当量比＝1的几倍以上的预先设定的尿素量来确定的。然后在步骤413中于该尿素量QEE上乘以上述修正系数C，从而计算出单位时间内应供给的尿素水溶液的量Q。一旦计算出单位时间内的尿素水溶液的供给量Q，便以尿素水溶液的供给量为Q来控制流量控制阀33。然后在步骤414中将QEE作为单位时间内贮藏在催化剂22内的尿素量QST。而后进入步骤408。

另一方面，在步骤400中判断出设置有供给停止标志时，进入步骤415，将单位时间内贮藏的尿素量QST归零，而后进入步骤408。这时停止尿素水溶液的供给。

此外，在第2实施例及第3实施例中，可以改变脉冲方式供给尿素水溶液的供给量以及供给时机。例如在减速时可以将尿素水溶液的供给量以脉冲方式每次逐渐减少。此外，为了等到催化剂22的温度Tc降到足够低，在减速开始时催化剂22的温度Tc越高，则减速开始后到进行尿素水溶液的供给之间的间隔可以拉长。

下面参照图18及图19说明催化剂转换器23内收容的催化剂22的各种例子。

如图18A所示，催化剂22带有蜂窝状结构，它具有由蜂窝状结构的基料60包围的多个排出气体的流通孔61。形成排出气体流通孔61的基料60的表面上形成有催化剂层，在图18B所示的例子中，催化剂层62是由氧化钛63构成。在该氧化钛63上附着有钒。一旦供给尿素水溶液，含在尿素水溶液中的尿素，即氨气发生化合物便被贮藏到作为载体的氧化钛63内。虽然不清楚，氨气发生化合物是怎样贮藏在氧化钛63内的，但恐怕可以认为它是通过吸附保持在催化剂22内的。

而本发明中由于是利用贮藏在催化剂22内的尿素，即氨气发生化合物逐渐释放氨气来还原排出气体中的NOx的，因此在供给尿素水溶液时应尽可能地将大量的尿素，即氨气发生化合物保持在催化剂22内，最好从这些氨气发生化合物中使氨气逐渐释放出。而图18C、18D、18E以及图19A、图19B示出了尽可能将大量的氨气发生化合物保持在催化剂22内的例子。

即，图18C所示的例子中，在由氧化钛63制成的载体上形成沸石层65。这样，尿素，即氨气发生化合物由于被保持在沸石层65内，从而使氨气发生化合物的保持量增大，保持在沸石层65内的氨气发生化合物由于在氧化钛63构成的载体内扩散之后被热分解，从而使氨气慢慢地释放出来。

在图18D所示的例子中，在基料60与氧化钛63构成的载体之间形成有沸石层65。在这种情况下也与图18C所示的例子一样，由于尿素，即氨气发生化合物也被保持在沸石层65内，因此使氨气发生化合物的保持量增大，保持在沸石层65内的氨气发生化合物由于在氧化钛63构成的载体内扩散之后被热分解，从而使氨气慢慢地释放出来。

在图18E所示的例子中，催化剂层62是由氧化钛和沸石构成，在该氧化钛和沸石构成的载体上附着了钒64。

图19A、19B所示的例子中，在催化剂22上游一侧的区域X中，催化剂层62由沸石构成，在催化剂22下游一侧的区域Y中，催化剂层62则由承载了钒64的氧化钛63构成。在该例中也由于尿素、即氨气发生化合物也被保持在沸石层65内，因此增大了氨气发生化合物的保持量，保持在沸石层65内的氨气发生化合物由于在氧化钛63构成的载体内扩散之后被热分解，从而可以使氨气慢慢地释放出来。

图20到图23示出了内燃机的各个不同的实施例。在图20所示的例子中，在催化剂转换器23的下游再配置了另外的催化剂转换器70。作为收容在催化剂转换器70内的催化剂22，可以与收容在催化剂转换器23内的催化剂22相同，采用铜沸石催化剂以及钒·氧化钛催化剂中的任何一种催化剂。只是，在用其中任何一种催化剂的情况下，最好将催化剂转换器23内上游一侧的催化剂22用钒·氧化钛催化剂，而将催化剂转换器23内下游一侧的催化剂22用铜沸石催化剂。这是因为从钒·氧化钛催化剂中流出的氨气在铜沸石催化剂上可被除去。

在图21所示的实施例中，在催化剂转换器23内以相间隔的方式配置一对催化剂22a、22b。而再在该实施例中让排气管21形成分支，即位于催化剂转换器23入口部的第1排气通路部71a，以及连通一对催化剂22a、22b之间的第2排气通路71b，在各排气通路71a、71b内分别配置着第1排气控制阀72a以及第2排气控制阀72b。此外，在该实施例中将尿素水溶液供给到两排气控制阀72a、72b上游的排气管21内。

在该实施例中，由温度传感器35检测出的排出气体温度低于大致150℃时，如图21所示让第1排气控制阀72a全开，而第2排气控制阀72b全闭。这时，排出气体首先开始通过上游一侧的催化剂22a，然后再通过下游一侧的催化剂22b。这时催化剂22a、22b的温度位于氨气发生化合物的贮藏区域，因此，此时供给的尿素水溶液中的尿素的大部分被贮藏在上游侧的催化剂22a内。

另一方面，由温度传感器35检测出的排出气体的温度处于大约150℃至250℃之间时，第1排气控制阀72a全闭，同时第2排气控制阀72b全开，这样，此时的排出气体通入第2排气通路71b，然后再通过下游侧催化剂22b。这时，贮藏在上游一侧催化剂22a内的尿素仍被保持，而通过供给的尿素水溶液在下游一侧催化剂22b中净化排出气体中的NOx。

另一方面，一旦由温度传感器35检测出的排出气体温度高于大约250℃时，如图21所示，第1排气控制阀72a再次全开，而第2排气控制阀72b也再全开，一旦进行加速运转，由温度传感器35检测出的排出气体的温度便会高于250℃，这样，一旦进行加速运转，排出气体便流入上游一侧催化剂22a中。这时，贮藏上游侧催化剂22a中的大量氨气发生化合物中逐渐释放出氨气，通过这些氨气来还原上游侧催化剂22a以及下游侧催化剂22b中的排出气体里的NOx。

在图22所示的实施例中与图21所示的实施例所不同的是在第1排气控制阀72a下游的第1排气通路71a内供给尿素水溶液。

在该实施例中，在内燃机所要求的负荷比预先设定的负荷要低时，第1排气控制阀72a全闭，同时第2排气控制阀72b全开，这样此时的排出气体通过第2排气通路71b，然后再通过下游侧催化剂22b。另外，此时第1排气通路71a内不流通排出气体，上游一侧的催化剂22a的温度处于氨气发生化合物贮藏区域。这样，此时供给的尿素水溶液中的尿素的大部分被贮藏在上游一侧催化剂22a内。

另一方面一旦内燃机要求的负荷高于设定负荷时，如图22所示，第1排气控制阀22a全开，第2排气控制阀22b全闭。这时排出的气体首先开始通过上游一侧催化剂22a然后再通过下游一侧催化剂22b。这样，此时贮藏在上游侧催化剂22a内的大量氨气发生化合物中逐渐释放出氨气，通过这些氨气来还原上游侧催化剂22a以及下游侧催化剂22b中的排出气体里的NOx。

在图23所示的实施例中，在排气管21内所设的流路切换阀73上设置着与排气管21交叉的环状排气通路74，在环状排气通路74内直列配置着第1催化剂转换器23以及第2催化剂转换器70。

在该实施例中，在内燃机要求负荷比预定的设定负荷要低时，可通过排气管21输送的排出气体朝着箭头A方向，即，流路控制阀73切换到图23的实线所示的位置，使之最初通过第1催化剂转换器23内的催化剂22，然后再通过第2催化剂转换器70内的催化剂22。此时的尿素水溶液供给到第2催化剂转换器70的上游侧。这时，第2催化剂转换器70内的催化剂22的温度比第1催化剂转换器23内的催化剂22的温度要低，这样，供给的尿素水溶液中的尿素，即氨气发生化合物中的氨气被良好地贮藏在第2催化剂转换器70中的催化剂22内。

另一方面，一旦内燃机的要求负荷高于设定的负荷，可通过排气管21输送的排出气体朝着箭头B的方向，即流路控制阀73切换到图23的虚线所示的位置，使之最初通过第2催化剂转换器70内的催化剂22，然后再通过第1催化剂转换器23内的催化剂22。此时，第2催化剂转换器70内的催化剂22的温度比第1催化剂转换器23内的催化剂22的温度要高，从而自贮藏在第2催化剂转换器70的催化剂22内的氨气发生化合物将氨气良好发释放出来。

自此，对于本发明是以作为含有氨气发生化合物的液体而采用尿素水溶液的情况为例进行说明的。在这种情况下，作为上面所述的氨气发生化合物也可以采用尿素之外的物质，对于溶剂也可以采用水以外的物质。此外，也可以将含有氨气发生化合物的液体和含氨水或者含氨气的气体一起供给到排气通路内，在这种情况下，含有氨气的气体可以用固体尿素来生成。

Claims

1.一种内燃机的排出净化装置，其特征在于：该装置带具有：在内燃机排气通路内于氧气过剩基础上配置适合于用氨气还原排出气体中的NOx的催化剂，在催化剂中供给含有氨气发生化合物的液体用的供给机构，以及控制该液体的供给量的供给控制机构；催化剂带有将供给到催化剂中的含在上述液体内的氨气发生化合物的至少一部分贮藏在催化剂内，同时随着催化剂温度的上升而从贮藏于催化剂内氨气发生化合物中逐渐释放出氨气，通过释放出的氨气来还原排出气体中的Nox的功能，它还带有判断出催化剂的温度是处于上述那种区域内的判断机构，即，将供给到催化剂中的上述液体内所含的氨气发生化合物贮藏到催化剂内，并且几乎没有氨气从贮藏的氨气发生化合物中释放出来的氨气发生化合物贮藏区域，或者将氨气从贮藏的氨气发生化合物中逐渐释放出的氨气释放区域；上述供给控制机构为了事先在催化剂中贮藏在催化剂的温度处于氨气释放区域时能足以释放出必要量氨气的氨气发生化合物，而在判断出催化剂的温度处于氨气发生化合物的贮藏区域中时，将必须的足够量的上述液体供给到催化剂中。

2.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述判断装置判断出：当代表上述催化剂温度的温度在比预定的温度低时，该催化剂的温度处于氨气发生化合物贮藏区域，当代表上述催化剂温度的温度在比预定的温度高时，该催化剂的温度处于氨气释放区域。

3.如权利要求2所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：代表上述催化剂温度的温度是流入催化剂中的排出气体温度。

4.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述判断机构判断出内燃机起动时催化剂的温度是处于氨气发生化合物的贮藏区域。

5.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述判断机构判断出内燃机的要求负荷低于预定的负荷时，催化剂的温度是处于氨气发生化合物的贮藏区域。

6.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述判断机构判断出内燃机减速运转时，催化剂的温度是处于氨气发生化合物的贮藏区域。

7.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：它还带有让排出气体在进气通路内循环用的排出气体再循环装置，在上述判断机构判断出催化剂的温度处于氨气发生化合物的贮藏区域时，停止排出气体的再循环作用。

8.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述判断机构判断出内燃机加速运转时，催化剂的温度是处于氨气释放区域。

9.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述供给控制机构连续地供给上述液体。

10.如权利要求9所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：供给的上述流体中所含的氨气发生化合物的量大于还原排出气体中的NOx所必需的当量比＝1的量。

11.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述供给控制机构将预定量的上述液体相隔一定的时间隔以脉冲的方式供给。

12.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：它还具有推算出贮藏在上述催化剂内的氨气发生化合物的量的推定机构，上述供给控制机构在氨气发生化合物推定量超过预定的最大贮藏量时停止上述液体的供给。

13.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于它还具有推算机构，该机构推算出贮藏在上述催化剂内的氨气发生化合物的量，并推算出从贮藏在上述催化剂内的氨气发生化合物中释放出的氨气量，上述供给控制机构在从氨气发生化合物中释放出的氨气无法还原排出气体中的NOx时，供给所必需量的液体。

14.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述催化剂在催化剂的温度高于预定温度时，不论上述液体是否供给到催化剂中都立即从该液体中产生氨气，上述供给控制机构在催化剂的温度高于预定温度时，将上述液体中的氨气发生化合物的量以还原排出气体中NOx所必需的当量比＝1来控制供给上述流体的供给量。

15.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：含有上述氨气发生化合物的液体是尿素水溶液。

16.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述催化剂由铜沸石催化剂构成。

17.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述催化剂由钒·钛催化剂构成。

18.如权利要求17所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：它除钒·钛催化剂层外还有沸石催化剂层。

19.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述催化剂配置在内燃机排气通路内，上述液体供给到该催化剂上游的内燃机排气通路内。

20.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述催化剂配置在内燃机排气通路内，在该催化剂上游的内燃机排气通路内还配置着具有氧化功能的别的催化剂。

21.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：上述催化剂由在内燃机排气通路内相互间隔开配置的一对催化剂构成。

22.如权利要求1所述的内燃机排气净化装置，其特征在于：在上述一对催化剂中的一方催化剂的温度处于氨气发生化合物贮藏区域时，将上述液体供给到该方催化剂中，使含有该液体的氨气发生化合物贮藏到该方催化剂中，而在该方催化剂的温度到达氨气释放区域时，由从该方催化剂中贮藏的氨气发生化合物中释放出氨气在两催化剂中还原排出气体里的NOx。